初中化学复合材料、纳米材料试题

金属及其化合物在生产生活中有广泛的应用。

（一）金属的应用和防护

（1）用不锈钢、合成橡胶、氧化镁等材料制造的飞机轮胎属于　　材料。

（2）航空煤油是飞机的燃料，它主要是由　　炼制的。

（3）铁易生锈，提出防止铁生锈的一种方法　　。

（4）特种钢中含有少量Mn、MnO₂和Al粉混合在高温下反应可得到Mn，该反应的化学方程式为　　。

（5）Mg（OH）₂受热分解生成高熔点的MgO．Mg（OH）₂可用作阻燃剂，其主要原理是　（选填序号）。

a．分解吸热，降低可燃物着火点            b．MgO覆盖燃烧物，隔绝氧气

（二）制备还原性铁粉

实验室利用废铁屑（含少量Fe₂O₃）为原料制备还原性铁粉的流程如下：

（1）Fe粉可使“酸溶”产生的Fe₂（SO₄）₃转化为FeSO₄，该反应的化学方程式为　　。

（2）检验FeCO₃已洗净的方法：取最后一次洗涤后的滤液，先加入一定量稀盐酸，再滴加　　溶液，无明显现象。

（3）“干燥”时有少量FeCO₃发生下列转化：FeCO₃ $\stackrel{H_2\mathit{O、}{O}_2}{\to }$FeOOH+CO₂，该转化的化学方程式为　　。

（4）“焙烧”前，应将炭粉与“干燥”所得固体均匀混合，目的是　　。

（三）测定还原性铁粉的组成

还原性铁粉中含有少量Fe_xC_y，小组同学在老师的指导下进行以下实验。

资料：①Fe，Fe_xC_y在加热时与O₂反应能生成相应氧化物。

②Fe_xC_y不与酸反应。

实验1：取29.52g样品，加入足量稀H₂SO₄，充分反应后生成1.00gH₂。

实验2：另取29.52g样品，按如图进行实验。

表：装置A和B的质量变化

装置	A	B
反应前	300.00	400.00
反应后	m	400.44

实验后A中固体全部变为红棕色，装置A、B的质量变化如上表。

（1）装配好装置后，实验前先要　　。

（2）装置C的作用是　　。

（3）Fe_xC_y中，x：y＝　　。表中m的值是　　。

反思：若用空气替代O₂进行实验，测得x：y的值偏大，可能的原因是　　。

金属材料在国防建设中起着重要的作用。
  
（1）改装前的“辽宁舰”锈迹斑斑，钢铁锈蚀主要是铁与      作用的结果。工业生产中常用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈，该反应的化学方程式为      。
（2）为避免轮船的钢质外壳被腐蚀，通常在轮船外壳上镶嵌比铁活动性强的金属。小明为探究锌、铁、铜三种金属的活动性顺序，设计了如图2所示的两个实验：
①实验1中，小明以“金属表面产生气泡的快慢”为标准来判断锌、铁的活动性强弱，有同学认为不合理，理由是      。
②通过实验2，可证明铁的活动性比铜强，反应的化学方程式是      。
（3）某电镀厂排放的污水中含有CuSO₄、ZnSO₄、FeSO₄，为减少水污染及节约成本，回收重要物质硫酸锌及有关金属，设计如下所示流程。
 
该回收流程中：固体A的成分是      ；含铁元素的物质（污水除外）有     （填字母序号）。

铜、铁是人类使用最早、应用广泛的金属．

（一）对古代制品的认识

青铜铸件、丝绸织品、陶瓷器皿是我国古代劳动人民创造的辉煌成就．

1、上述制品不涉及到的材料是 　　（选填序号）．

A、金属材料      B、无机非金属材料     C、复合材料

2、如图1为出土文物古代青铜铸件"马踏飞燕"．该文物能保存至今的原因可能是 　　（选填序号）．

A、铜的活泼性弱    B、铜不会生锈   C、深埋于地下，隔绝空气

（二）铁、铜的冶炼

1、我国古代曾用孔雀石炼铜，涉及主要反应的化学方程式： 　　，2CuO+C 2Cu+CO ₂↑．

2、铁、铜矿石有赤铁矿（Fe ₂O ₃）、磁铁矿（Fe ₃O ₄）、黄铁矿（FeS ₂）、黄铜矿（CuFeS ₂）等．CuFeS ₂为二硫化亚铁铜，其中S元素的化合价为 　　．

（1）工业炼铁大多采用赤铁矿、磁铁矿．以磁铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为 　　．炼铁不采用黄铁矿、黄铜矿，可能的原因是：

①黄铁矿、黄铜矿含铁量相对低；② 　　．

（2）以黄铜矿为原料，采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺，原理为：4CuFeS ₂+17O ₂+2H ₂SO ₄ 4CuSO ₄+2Fe ₂（SO ₄） ₃+2H ₂O．

向上述反应后的溶液中加入Fe粉，得到FeSO ₄溶液和Cu．

①发生主要反应的化学方程式：Fe+Fe ₂（SO ₄） ₃＝3FeSO ₄， 　　．

②FeSO ₄溶液经蒸发浓缩、 　　、过滤等操作得到FeSO ₄•7H ₂O晶体．

（三）黄铜矿中铁、铜含量的测定

在科研人员指导下，兴趣小组称取25.00g黄铜矿（含少量Fe ₂O ₃和其它不含金属元素的杂质）模拟生物炼铜，使其全部转化为CuSO ₄、Fe ₂（SO ₄） ₃溶液．向溶液中加入过量NaOH溶液得到Cu（OH） ₂、Fe（OH） ₃固体．

1、证明NaOH溶液过量的方法：静置，向上层清液中滴加 　　溶液，无现象．

2、用图2装置对固体进行热分解实验．

【资料】

①在68℃时，Cu（OH） ₂分解为CuO；在500℃时，Fe（OH） ₃分解为Fe ₂O ₃．

②在1400℃时，CuO分解为Cu ₂O和O ₂，Fe ₂O ₃分解为复杂的铁的氧化物和O ₂．

（1）装配好实验装置后，先要 　　．

（2）停止加热后仍需继续通N ₂，可防止倒吸和 　　．

（3）控制不同的温度对A中固体加热，测得装置B和C中铜网的质量变化如表．

温度/℃	室温	100	550	1400
B装置/g	200.00	201.80	205.04	205.04
C中铜网/g	100.00	100.00	100.00	101.28

①此黄铜矿中铜、铁元素的质量分数：ω（Cu）%＝ 　　；ω（Fe）%＝ 　　．

②复杂的铁的氧化物化学式为 　　．

经过改革开放四十年的发展，南充城乡面貌日新月异。请回答下列问题。

（1）南充城市夜景流光溢彩，有些发光材料是在铝合金中加入碳纤维制得，这种发光材料是　　（填“复合材料”或“金属材料”）。

（2）嘉陵江上大桥众多，大桥的钢制拉索和护栏上都涂有特殊涂料，其主要作用是防止钢铁生锈。钢铁生锈就是铁与空气中的　　等发生化学反应的过程。

（3）南充市许多公交车换成了嘉陵吉利新能源汽车，这种公交车几乎零排放。一种独特的锂氮电池可以为新能源汽车提供动力，该电池的主要反应原理是金属锂和空气中的氮气在常温下反应生成氮化锂（Li为+1价），写出该反应的化学方程式　　。

（4）铝和铜在城市建设中占有重要地位。铝的活泼性比铜强，请选取恰当试剂证明该结论，写出对应的化学反应方程式　　。

百年历史、承载辉煌，成就中华民族的航天梦想!如图为哈尔滨工业大学百年校庆无人机表演。无人机的最基本组件有框架、发动机和螺旋桨、电池、传感器几个部分：

（1）高性能无人机框架最适合选用密度小、强度高、耐热、耐疲劳、化学稳定性好的 　　（填字母）。

A．不锈钢 B．碳纤维复合材料 C．合成纤维

（2）电池选用重量轻且能提供足够能量的锂电池，其在使用时锂原子因 　　变成带1个单位正电荷的锂离子，实现了能量由 　　能转化为电能。愿哈工大展开有力的翅膀，充满能量，带着家乡人的美好祝愿飞得更高更远!

下列属于复合材料的是（　　）

A．合金B．棉花C．钢筋混凝土D．合成橡胶

扬州既是世界美食之都，更是一座拥有两千多年历史的文化旅游名城。

（1）扬州早点是一张靓丽的城市名片。

①扬州包子面皮如雪。面皮的主要成分为淀粉，淀粉属于　　（填字母）。

A．糖类

B．油脂

C．蛋白质

②大煮干丝富含蛋白质。蛋白质在人体内转化为能被吸收的小分子化合物，这类化合物称为　　。

③翡翠烧卖色泽翠润，所用天然色素来自新鲜绿色蔬菜。获取天然色素时，将菜渣与菜汁分离开可采用　　的方法。

（2）青砖黛瓦诉说着扬州的历史。

①《天工开物》中介绍了烧制青砖的方法，其中载有“灌水其上”“水火既济”。相关反应为水蒸气与灼热的碳生成CO和一种气体单质，其化学方程式为　　。

②古代建筑工匠常用糯米灰浆粘合墙砖，糯米灰浆由糯米汁、熟石灰和砂土等混合制成。糯米灰浆属于　　（填“复合材料”或“金属材料”）。熟石灰的化学式为　　，在空气中熟石灰最终转化为　　（填化学式）。

③“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿。”铜绿是铜发生一系列复杂反应的产物，空气中参与该反应过程的物质有　　（填化学式）。

日常生活、社会发展都与化学密切相关。

（1）3D打印机根据不同需求，使用不同材料，如铝合金、聚乙烯、碳纤维增强复合材料。其中属于无机材料的是　　，属于合成材料的是　　，属于复合材料的是　　。

（2）《本草纲目》记载，杨桃具有去风热、生津止渴等功效。

①杨桃的主要成分是水，还含有糖类和蛋白质等。葡萄糖和蛋白质中属于有机高分子化合物的是　　，能在人体内分解生成氨基酸的是　　。葡萄糖由　　三种元素组成。

②经测定酸杨桃的pH为1.35，甜杨桃的pH为1.81，其中酸性较强的是　　。（填“酸杨桃”或“甜杨桃”）

③酸杨桃中矿质元素含量如表2．人体缺少　　元素易得佝偻病，缺少　　元素易得贫血症。如表所列元素中，属于微量元素的是　　、　　。

表：每克酸杨桃中矿质元素的含量

矿质元素	K	Ca	Zn	Fe
含量/mg	0.389	0.587	0.049	0.070

扬州被称为运河之都、文化之都和美食之都，自古人文荟萃。

（1）故人西辞黄鹤楼，烟花三月下扬州。﹣﹣唐•李白

①孟浩然“下扬州”的交通工具是木船。现代游船常用玻璃钢制造船体，玻璃钢属于

　 　（填“复合材料”或“金属材料”）。

②现代人远行可乘坐飞机。铝锂合金材料大量运用于国产C919大飞机的制造，下列不属于铝锂合金性质的是 　 　（填字母）。

A.密度大

B.硬度大

C.抗腐蚀

③汽车是重要的陆路交通工具。燃油车辆须加装尾气催化净化装置，该装置将尾气中的CO和NO转化成CO₂和一种无污染的气体，发生反应的化学方程式是 　            　。

（2）天下三分明月夜，二分无赖是扬州。﹣﹣唐•徐凝

①空气质量影响人们观赏明月。空气属于 　 　（填“混合物”或“纯净物”）。

②下列做法不利于改善空气质量的是 　 　（填字母）。

A.风力发电

B.徒步出行

C.垃圾露天焚烧

③煤的气化和液化可实现能源清洁化，改善空气质量。水煤气中CO和H₂在高温、高压和催化剂条件下合成甲醇（CH₄O），该反应的化学方程式是 　              　。

（3）前日扬州去，酒熟美蟹蜊。﹣﹣宋•梅尧臣

①蟹肉鲜美，富含蛋白质。蛋白质水溶液在加热时会生成沉淀，此沉淀 　 　（填“能”或“不能”）重新溶解于水中。

②各种酒中都含有乙醇（C₂H₆O）。在酿酒过程中，粮食中的 　 　（填糖类名称）先转化为葡萄糖，再经发酵生成乙醇。

③下列食品中富含维生素C的是 　     　（填字母）。

A.盐水鹅

B.西红柿

C.大虾

化学就在我们身边，它与我们的生活息息相关。

（1）用化学符号表示：

①海水中含量最多的物质　　；

②氧化铝中铝元素显+3价　　；

③2个氯分子　　；

④海水“制碱”的“碱”　　。

（2）家庭厨房实际上是一个化学世界。请回答下列问题：

①厨房中小餐桌有的是用玻璃钢制作的。玻璃钢属于　　（填“金属材料”、“合成材料”或“复合材料”）。

②厨房中常用的食材有大米、面粉、食用油、鸡蛋、青菜等，其中富含维生素的食材是　　。

从下列选项中，选择一种适当的物质填空（填序号）：

①玻璃钢 ②煤 ③乙炔 ④硝酸铵 ⑤赤铁矿 ⑥花生油 ⑦陶瓷

（1）用于制作船体的复合材料是　　。

（2）工业上高炉炼铁的原料之一是　　。

（3）能为人体活动提供所需能量的营养物质是　　。

（4）既可用作炸药，又可用作化学肥料（氮肥）的是　　。

（5）在纯氧中燃烧时，能产生焊接和切割金属所需高温的有机物是　　。

化学与科技、生产、生活密切相关。

（1）某学校的营养早餐配料标签如图1所示，该配料中富含油脂的物质是 　　。当衣服上粘有油脂时，可以用洗衣粉除去，其去污原理是 　　。

（2）泰州是中国人民解放军海军的摇篮，138泰州舰上使用的

玻璃钢属于 　　材料；舰体在高盐的海水中易生锈，原因是海水中所含的 　　物质存在时会加速铁的锈蚀。

（3）利用植物秸秆、牲畜粪便等可制得沼气，沼气的主要成分甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式为 　　，推广使用沼气做燃料的优点是 　　（答1点即可）。

（4）一种创可贴中间有个凸起的小囊区，如图2．按贴伤口的同时，小囊区内的水和硝酸铵固体被挤破混合，利用硝酸铵固体溶解时温度 　　，起到快速止血的作用。

化学与生产、生活息息相关。下列说法正确的是（　　）

A．用灼烧闻气味的方法可以区分桑蚕丝和腈纶

B．食用加碘盐可预防骨质疏松

C．补充维生素A可预防坏血病

D．铝镁合金属于复合材料

材料是人类社会物质文明进步的重要标志之一。下列属于复合材料的是（　　）

A．铝锂合金B．玻璃纤维

C．玻璃钢D．PP聚丙烯塑料

2019年1月，嫦娥四号和玉兔二号互拍成像，实现了探月工程五战五捷。

（1）嫦娥四号使用了大量复合材料。下列关于复合材料的说法中正确的是　　。

A．不锈钢是常见的复合材料

B．复合材料集中了组成材料的优点

C．多种材料混在一起就是复合材料

（2）航天器的天线用钛合金制成。钛合金与金属钛相比，　　的硬度更大。工业上通常是在高温下用四氯化钛（TiC1₄）与金属镁发生置换反应获得，该反应的化学方程式为　　。

（3）航天器上的太阳能电池是将太阳能直接转化为　　能的装置；大自然利用太阳能最成功的范例是　　（填序号）。

A．火山爆发       B．温室效应       C．光合作用