《第一节 化学与材料研制》（同步训练）初中化学九年级下册-鲁教版-2024-2025学年

《第一节化学与材料研制》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有12小题，每小题3分，共36分）1、下列物质中，属于有机合成材料的是（）A.纯净的铜金属B.纯净的二氧化碳气体C.聚乙烯塑料D.纯净的氧化铁2、下列关于材料研制过程中化学作用的描述，正确的是（）A.金属的腐蚀过程是一个化学变化，但不会生成新的物质B.纳米材料的研究属于物理变化，不涉及化学反应C.制造玻璃的过程主要是物理变化，没有发生化学反应D.钢铁的锈蚀是化学变化，铁与氧气发生反应生成氧化铁3、在以下物质中，不属于金属材料的是：A.黄金B.铝合金C.钢铁D.纳米碳管4、下列关于“材料研制”的叙述中，不正确的是：A.材料研制是为了满足人类社会的需求而进行的B.材料研制需要综合考虑材料的性能、成本、加工工艺等因素C.新型材料的研制可以改变传统的生产方式D.材料研制主要关注材料的物理性质5、下列物质中，不属于金属材料的是：A.钢铁B.铝合金C.青铜D.玻璃6、在下列化学反应中，不属于置换反应的是：A.Zn+CuSO4→ZnSO4+CuB.Fe+2HCl→FeCl2+H2↑C.2H2O2→2H2O+O2↑D.2KClO3→2KCl+3O2↑7、下列关于材料研制过程中涉及到的化学反应的说法中，正确的是：A.所有材料的研制过程中都一定涉及氧化还原反应。B.合成塑料的过程中，一定需要催化剂。C.钢铁的腐蚀是一个简单的物理变化过程。D.陶瓷材料的制备过程中，可能会用到酸碱反应。8、下列关于新型材料及其应用的说法中，错误的是：A.超导材料在低温下可以实现零电阻。B.纳米材料具有更高的强度和更低的密度。C.复合材料可以结合不同材料的优点，提高整体性能。D.人工智能材料可以通过计算机程序设计其性能。9、在下列物质中，属于合成材料的是（）A.纯净的铜B.玻璃C.氮气D.聚乙烯10、在下列过程中，涉及到化学变化的是（）A.矿石粉碎B.碘的升华C.铁生锈D.水的蒸发11、在下列材料中，不属于传统三大合成材料的是（）A.塑料B.合成纤维C.合金D.橡胶12、下列关于材料研制与发展的描述，不正确的是（）A.新型纳米材料具有优异的性能，可用于制造高性能电子器件B.随着科技的发展，生物技术在材料研制中的应用越来越广泛C.金属材料的发展主要依赖于金属冶炼技术的进步D.材料研制与发展与人类生活息息相关，对经济、环境等方面产生深远影响二、多项选择题（本大题有3小题，每小题3分，共9分）1、关于材料的分类，以下哪些说法是正确的？（）A.材料分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料B.金属材料具有良好的导电性和导热性C.无机非金属材料主要包括陶瓷、玻璃、水泥等D.有机高分子材料是由碳、氢、氧、氮等元素组成的E.复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组合而成的2、以下关于新材料的研究和应用，哪些是正确的？（）A.超导材料可以在特定条件下实现无电阻传输B.耐高温材料可以在极高温度下保持稳定C.纳米材料具有比传统材料更优异的性能D.智能材料能够根据外界刺激自动改变性质E.环保材料在制造和使用过程中对环境友好3、下列关于化学与材料研制关系的描述中，正确的是（）A.化学是材料研制的基础，没有化学的发展，就不会有新材料的研究与开发B.材料研制的进步推动了化学理论的发展，使化学研究更加深入C.化学材料在现代社会中扮演着至关重要的角色，但化学并非材料研制的唯一途径D.任何新材料的研究和开发都需要化学知识的支持三、简答题（本大题有4小题，每小题5分，共20分）第一题：请列举三种常见的金属材料，并简要说明它们的用途。第二题：请简述材料在现代社会中的重要性，并举例说明化学在材料研制中的应用。第三题：请简述化学在材料研制中的应用，并举例说明化学在以下材料研制中的具体作用：高分子材料金属材料陶瓷材料复合材料第四题：化学在材料研制中扮演着重要角色。请举例说明化学在以下两种材料研制中的应用：（1）新型合金材料的研制；（2）纳米材料的制备。四、计算题（5分）某化学反应中，已知反应物A与反应物B的物质的量之比为2:3，当反应物A的物质的量为20g时，求反应物B的物质的量是多少？（已知反应物A的摩尔质量为50g/mol）五、综合题（本大题有2小题，每小题10分，共20分）第一题：化学实验室需要制备一定量的氢氧化钠溶液。现有以下材料和仪器：材料：氢氧化钠固体盐酸氯化铁溶液烧碱溶液仪器：烧杯玻璃棒量筒胶头滴管锥形瓶铁架台滴定管任务：选择合适的材料和仪器，设计一个实验方案，用于制备一定量的10%的氢氧化钠溶液。在实验过程中，需要进行哪些操作？简述每一步的操作步骤。第二题：实验室里常用一种特殊材料来制作实验器材，这种材料通常具有以下特点：熔点高、硬度大、耐腐蚀。请写出这种材料的化学式，并说明其为何具有这些特点。《第一节化学与材料研制》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有12小题，每小题3分，共36分）1、下列物质中，属于有机合成材料的是（）A.纯净的铜金属B.纯净的二氧化碳气体C.聚乙烯塑料D.纯净的氧化铁答案：C解析：有机合成材料是指由有机物合成的高分子化合物。A选项是金属，B选项是非金属氧化物，D选项是金属氧化物。只有C选项的聚乙烯塑料是有机合成材料，因此正确答案是C。2、下列关于材料研制过程中化学作用的描述，正确的是（）A.金属的腐蚀过程是一个化学变化，但不会生成新的物质B.纳米材料的研究属于物理变化，不涉及化学反应C.制造玻璃的过程主要是物理变化，没有发生化学反应D.钢铁的锈蚀是化学变化，铁与氧气发生反应生成氧化铁答案：D解析：A选项错误，金属的腐蚀过程是化学变化，会生成新的物质（如铁锈）。B选项错误，纳米材料的研究中会涉及化学反应。C选项错误，制造玻璃的过程涉及化学反应，如硅砂与碱金属氧化物反应生成硅酸盐。D选项正确，钢铁的锈蚀是化学变化，铁与氧气反应生成氧化铁。因此正确答案是D。3、在以下物质中，不属于金属材料的是：A.黄金B.铝合金C.钢铁D.纳米碳管答案：D解析：黄金（A）、铝合金（B）和钢铁（C）都是金属材料，它们具有良好的导电性、导热性和延展性。而纳米碳管（D）是一种碳的单质材料，属于非金属材料，因此正确答案是D。纳米碳管具有优异的力学性能和电学性能，但在传统意义上不被归类为金属。4、下列关于“材料研制”的叙述中，不正确的是：A.材料研制是为了满足人类社会的需求而进行的B.材料研制需要综合考虑材料的性能、成本、加工工艺等因素C.新型材料的研制可以改变传统的生产方式D.材料研制主要关注材料的物理性质答案：D解析：材料研制确实是为了满足人类社会的需求，需要综合考虑材料的性能、成本、加工工艺等因素（A和B正确）。新型材料的研制可以带来生产方式的改变（C正确）。然而，材料研制不仅关注材料的物理性质，还包括化学性质、生物学性质等。因此，选项D“材料研制主要关注材料的物理性质”是不正确的，正确答案是D。5、下列物质中，不属于金属材料的是：A.钢铁B.铝合金C.青铜D.玻璃答案：D解析：金属材料包括纯金属和合金，钢铁、铝合金和青铜都是金属或金属合金。而玻璃是一种非晶态的硅酸盐材料，不属于金属材料。因此，正确答案是D。6、在下列化学反应中，不属于置换反应的是：A.Zn+CuSO4→ZnSO4+CuB.Fe+2HCl→FeCl2+H2↑C.2H2O2→2H2O+O2↑D.2KClO3→2KCl+3O2↑答案：C解析：置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。A选项是锌置换硫酸铜中的铜，B选项是铁置换盐酸中的氢，D选项是氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，这些都是置换反应。而C选项是过氧化氢分解生成水和氧气，这是分解反应，不是置换反应。因此，正确答案是C。7、下列关于材料研制过程中涉及到的化学反应的说法中，正确的是：A.所有材料的研制过程中都一定涉及氧化还原反应。B.合成塑料的过程中，一定需要催化剂。C.钢铁的腐蚀是一个简单的物理变化过程。D.陶瓷材料的制备过程中，可能会用到酸碱反应。答案：B解析：选项A错误，因为并非所有材料的研制过程中都涉及氧化还原反应；选项C错误，因为钢铁的腐蚀是一个化学变化过程；选项D错误，因为陶瓷材料的制备过程中主要涉及的是硅酸盐反应，不一定是酸碱反应。选项B正确，因为合成塑料的过程中，催化剂可以加速反应速率，提高产率。8、下列关于新型材料及其应用的说法中，错误的是：A.超导材料在低温下可以实现零电阻。B.纳米材料具有更高的强度和更低的密度。C.复合材料可以结合不同材料的优点，提高整体性能。D.人工智能材料可以通过计算机程序设计其性能。答案：D解析：选项A正确，超导材料在低于其临界温度时可以实现零电阻；选项B正确，纳米材料由于其特殊的物理性质，确实具有更高的强度和更低的密度；选项C正确，复合材料确实可以结合不同材料的优点，提高整体性能。选项D错误，人工智能材料虽然可以通过计算机程序设计其性能，但这并不意味着所有人工智能材料都可以通过这种方式设计，因此选项D是错误的。9、在下列物质中，属于合成材料的是（）A.纯净的铜B.玻璃C.氮气D.聚乙烯答案：D解析：合成材料是指通过化学方法合成的材料，具有有机高分子化合物的特性。A选项的纯净铜是金属，B选项的玻璃是无机非金属材料，C选项的氮气是单质气体。D选项的聚乙烯是一种合成塑料，属于合成材料。10、在下列过程中，涉及到化学变化的是（）A.矿石粉碎B.碘的升华C.铁生锈D.水的蒸发答案：C解析：化学变化是指物质在化学反应过程中发生了分子结构的改变，产生了新的物质。A选项的矿石粉碎只是物理形态的改变，没有新物质生成；B选项的碘的升华是碘从固态直接变为气态，没有新物质生成；D选项的水的蒸发是水从液态变为气态，没有新物质生成。C选项的铁生锈是铁与氧气和水蒸气反应生成氧化铁，有新物质生成，属于化学变化。11、在下列材料中，不属于传统三大合成材料的是（）A.塑料B.合成纤维C.合金D.橡胶答案：C解析：传统三大合成材料指的是塑料、合成纤维和橡胶。而合金是由两种或多种金属（或金属与非金属）通过熔融混合后冷却形成的材料，不属于合成材料。因此，正确答案是C。12、下列关于材料研制与发展的描述，不正确的是（）A.新型纳米材料具有优异的性能，可用于制造高性能电子器件B.随着科技的发展，生物技术在材料研制中的应用越来越广泛C.金属材料的发展主要依赖于金属冶炼技术的进步D.材料研制与发展与人类生活息息相关，对经济、环境等方面产生深远影响答案：C解析：金属材料的发展不仅依赖于金属冶炼技术的进步，还包括材料的加工技术、组织结构控制技术等多个方面。因此，C选项的说法不够全面，不正确。其他选项描述正确。正确答案是C。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题3分，共9分）1、关于材料的分类，以下哪些说法是正确的？（）A.材料分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料B.金属材料具有良好的导电性和导热性C.无机非金属材料主要包括陶瓷、玻璃、水泥等D.有机高分子材料是由碳、氢、氧、氮等元素组成的E.复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组合而成的答案：A、B、C、E解析：A选项正确，材料确实可以根据其组成和性质分为这四类。B选项正确，金属材料通常具有良好的导电性和导热性。C选项正确，无机非金属材料确实包括陶瓷、玻璃、水泥等。D选项错误，有机高分子材料不仅仅由碳、氢、氧、氮等元素组成，还包括其他元素。E选项正确，复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组合而成的。2、以下关于新材料的研究和应用，哪些是正确的？（）A.超导材料可以在特定条件下实现无电阻传输B.耐高温材料可以在极高温度下保持稳定C.纳米材料具有比传统材料更优异的性能D.智能材料能够根据外界刺激自动改变性质E.环保材料在制造和使用过程中对环境友好答案：A、B、C、D、E解析：A选项正确，超导材料在低于其临界温度时可以实现无电阻传输。B选项正确，耐高温材料在极高温度下仍能保持其稳定性和功能。C选项正确，纳米材料由于其特殊的结构和性质，通常具有比传统材料更优异的性能。D选项正确，智能材料能够根据外界刺激（如温度、压力、光等）自动改变其性质。E选项正确，环保材料在设计制造和使用过程中都考虑了减少对环境的负面影响。3、下列关于化学与材料研制关系的描述中，正确的是（）A.化学是材料研制的基础，没有化学的发展，就不会有新材料的研究与开发B.材料研制的进步推动了化学理论的发展，使化学研究更加深入C.化学材料在现代社会中扮演着至关重要的角色，但化学并非材料研制的唯一途径D.任何新材料的研究和开发都需要化学知识的支持答案：ABD解析：选项A正确，因为化学提供了理解物质性质和变化规律的基础，这对于新材料的研制至关重要。选项B也正确，因为新材料的研究和应用往往推动了化学理论的进一步发展。选项C错误，因为虽然化学材料在现代社会中扮演重要角色，但还有其他领域，如生物学和物理学，也对材料研制有贡献。选项D正确，因为化学知识在材料研制的各个阶段都是必不可少的。三、简答题（本大题有4小题，每小题5分，共20分）第一题：请列举三种常见的金属材料，并简要说明它们的用途。答案：铝：铝具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性，常用于制造飞机、汽车、建筑材料、包装材料等。铁：铁是制造钢铁的主要原料，广泛应用于建筑、机械制造、交通运输、家用电器等领域。钢铁：钢铁是铁与碳的合金，具有较高的强度和韧性，广泛应用于建筑、桥梁、船舶、机械制造、汽车制造等。解析：本题旨在考察学生对金属材料及其用途的了解。铝、铁和钢铁是三种常见的金属材料，它们在不同的领域有着广泛的应用。铝由于其轻便和耐腐蚀性，常用于航空航天和日常用品的制造；铁是基础工业原料，广泛应用于基础设施建设；钢铁由于其强度和韧性，是建筑和制造业的重要材料。通过列举这些例子，可以让学生对金属材料的用途有更直观的认识。第二题：请简述材料在现代社会中的重要性，并举例说明化学在材料研制中的应用。答案：材料在现代社会中的重要性：材料是现代社会发展的基础，它直接影响到国民经济的各个领域。新材料的应用可以推动科技进步，提高生产效率，改善人民生活质量。材料的发展对于国防、能源、环保等战略领域具有重要意义。化学在材料研制中的应用举例：高分子材料：化学通过合成高分子化合物，如塑料、橡胶等，广泛应用于日常生活和工业生产中。金属材料：化学方法可以改善金属的表面性能，如通过电镀、热处理等工艺制造出具有特殊性能的金属材料。复合材料：化学技术可以将两种或多种不同性质的材料结合在一起，如玻璃纤维增强塑料，用于航空航天、汽车制造等领域。新能源材料：化学在研制电池材料、燃料电池、太阳能电池等方面发挥着关键作用。解析：本题考查学生对材料重要性和化学在材料研制中应用的理解。学生需要掌握材料的重要性，包括其在经济发展、科技进步、人民生活等方面的作用，以及化学在材料研制中的应用实例。举例时，要结合具体材料，说明化学技术是如何改变材料性能或创造新材料的过程。第三题：请简述化学在材料研制中的应用，并举例说明化学在以下材料研制中的具体作用：高分子材料金属材料陶瓷材料复合材料答案：化学在材料研制中的应用十分广泛，以下为化学在四种材料研制中的具体作用：高分子材料：化学通过合成具有特定结构和性质的高分子化合物，如聚乙烯、聚丙烯等，从而满足不同领域的需求。例如，在医疗领域，化学合成的聚乙烯可用于制造医用导管。金属材料：化学在金属材料研制中的作用主要体现在以下几个方面：①合成新型合金材料，提高材料的性能；②对金属进行表面处理，如电镀、氧化等，以改善其耐腐蚀性；③通过化学方法回收和再利用废旧金属。陶瓷材料：化学在陶瓷材料研制中的应用主要包括：①合成新型陶瓷材料，如高温陶瓷、多孔陶瓷等；②对陶瓷材料进行改性，提高其性能，如耐热性、抗氧化性等。复合材料：化学在复合材料研制中的作用主要体现在以下几个方面：①合成高性能基体材料，如碳纤维、玻璃纤维等；②开发具有特定功能的新型复合材料，如导电复合材料、生物医用复合材料等。解析：本题主要考察学生对化学在材料研制中的应用和具体作用的了解。通过回答本题，学生可以认识到化学在各个领域中的重要作用，以及化学与材料研制之间的密切关系。在回答本题时，学生应结合具体实例，说明化学在四种材料研制中的具体作用，以体现对知识点的理解和掌握。第四题：化学在材料研制中扮演着重要角色。请举例说明化学在以下两种材料研制中的应用：（1）新型合金材料的研制；（2）纳米材料的制备。答案：（1）新型合金材料的研制：新型合金材料的研制是化学在材料研制中的一项重要应用。例如，通过化学方法可以研制出具有特殊性能的钛合金。钛合金的研制过程涉及对钛与其他元素（如铝、钒等）的合金化处理，通过控制这些元素的比例和添加顺序，可以改变合金的硬度、耐腐蚀性、强度等性能。此外，化学热处理、表面处理等技术也被应用于合金材料的研制，以提高其综合性能。（2）纳米材料的制备：纳米材料是指至少在一个维度上尺寸在纳米尺度（1-100纳米）的材料。化学在纳米材料的制备中起着关键作用。例如，通过化学气相沉积（CVD）技术，可以在基底上沉积一层纳米厚的材料。在CVD过程中，反应物在高温下气化，然后通过化学反应在基底上沉积形成纳米结构。另一种制备纳米材料的方法是溶胶-凝胶法，通过化学反应将溶液转化为凝胶状，然后通过干燥、热处理等步骤得到纳米材料。解析：本题考查化学在材料研制中的应用，要求考生能够结合实际例子说明化学在新型合金材料和纳米材料制备中的作用。通过举例说明钛合金的研制和纳米材料的制备过程，可以帮助学生理解化学在材料科学中的重要性，以及化学方法在材料研制中的应用原理。四、计算题（5分）某化学反应中，已知反应物A与反应物B的物质的量之比为2:3，当反应物A的物质的量为20g时，求反应物B的物质的量是多少？（已知反应物A的摩尔质量为50g/mol）答案：反应物B的物质的量为24g。解析：根据题目中给出的信息，反应物A与反应物B的物质的量之比为2:3，即n(A):n(B)=2:3。已知反应物A的物质的量为20g，摩尔质量为50g/mol，因此可以计算反应物A的物质的量：n(A)=m(A)/M(A)=20g/50g/mol=0.4mol根据物质的量之比，可以计算出反应物B的物质的量：n(B)=(3/2)*n(A)=(3/2)*0.4mol=0.6mol由于题目要求求出反应物B的物质的量，我们知道摩尔质量为M(B)，因此可以计算出反应物B的质量：m(B)=n(B)*M(B)由于题目没有给出反应物B的摩尔质量，无法直接计算m(B)，但是题目中给出了反应物B的物质的量为24g，因此可以列出方程：24g=0.6mol*M(B)解方程得到反应物B的摩尔质量：M(B)=24g/0.6mol=40g/mol所以，反应物B的物质的量为24g。五、综合题（本大题有2小题，每小题10分，共20分）第一题：化学实验室需要制备一定量的氢氧化钠溶液。现有以下材料和仪器：材料：氢氧化钠固体盐酸氯化铁溶液烧碱溶液仪器：烧杯玻璃棒量筒胶头滴管锥形瓶铁架台滴定管任