第2章 第6节 材料的利用与发展-【拔尖特训】2025-2026学年九年级全一册科学(浙教版)

51 第6节　材料的利用与发展 ▶ “答案与解析”见P17 1. 按“易腐垃圾、其他垃圾、有害垃圾、可回收 物”进行分类,饮料瓶属于 ( ) A. 易腐垃圾 B. 其他垃圾 C. 有害垃圾 D. 可回收物 2. 科学家采用最新的纳米技术,成功开发出了 用CO2制取全降解塑料(即可被微生物分解 的塑料)的新技术。下列关于此项技术的说 法,错误的是 ( ) A. 此项技术是纳米技术应用的重大突破 B. 此项技术将有助于缓解“温室效应” C. 此项技术有助于减少“白色污染” D. 该塑料不属于有机合成材料 3. 现代社会生产的新型陶瓷材料层出不穷,如 用氧化铝等原料生产的陶瓷已被应用于制造 发动机。下列有关氧化铝陶瓷的说法,错误 的是 ( ) A. 该陶瓷属于有机合成材料 B. 该陶瓷耐高温,强度高 C. 该陶瓷中的原料氧化铝属于金属氧化物 D. 该陶瓷由于含有氧化铝,所以耐酸碱性不强 4. 制取与储存氢气是氢能源利用领域的研究热 点。如图所示为制取与储存氢气的一种方 法,下列说法中,不正确的是(已知 MgH2+ 2HCl􀪅􀪅MgCl2+2H2↑) ( ) (第4题) A. 理论上,制氢过程中无需再补充ZnFe2O4 B. 反应Ⅲ中氩气用作保护气 C. 该循环制氢过程中,不断被消耗的物质 是H2O D. 反应Ⅱ产生的 H2 和反应Ⅲ所得 MgH2 与足量稀盐酸反应生成的H2质量相等 5. 信息产业的核心材料是高纯度的硅,它可用 来制作大规模集成电路、整流器等。硅的纯 度越高,大规模集成电路的性能就越好。一 种高纯度的硅的生产方法如图所示: SiO2 C ①→ 粗硅 HCl ②→SiHCl3 H2 ③→ 高纯硅 (第5题) 发生如下反应: ① SiO2+2C 1600~1800℃ 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅Si+2CO↑。 ② Si+3HCl 250~300℃ Cu粉或Ag粉 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅SiHCl3+H2。 ③ SiHCl3+H2 1100~1200℃ 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅Si+3HCl。 (1) 整个制备过程必须保证无水、无氧。在 H2还原SiHCl3 的过程中,若混入O2,则可 能引起的后果是 。 (2) 为了符合绿色工艺和节约资源的要求, 上述流程中某化合物需要循环使用,该化合 物的化学式为 。 (3) 近年来,用得较多的另一种方法是用金属 硅化物(如Mg2Si)与盐酸反应制得硅烷,再通 过加热使硅烷分解得到高纯硅。把这两个反 应的化学方程式补充完整:Mg2Si+4HCl􀪅􀪅 +SiH4↑;SiH4 △ 􀪅􀪅Si+ 。 6. 在“绿色化学工艺”中,反应物中的原子要尽 量全部转化为欲制得的产物,即原子的利用 率为100%。小科准备用C3H4(丙炔)合成 C5H8O2(2-甲基丙烯酸甲酯)。 (1) 丙炔分子中各原子的质量分数比为 。 (2) 欲使原子的利用率达到最高,在催化剂 作用下,还需要其他的反应物,可能是下列的 。 ① CO和CH3OH ② CO2和H2O ③ H2和CO ④ CH3OH和H2 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第2章　物质转化与材料利用 52 7. 核心素养·探究实践 工业产品制备正向着绿 色、低碳、可持续的方向发展。 (1) 工业制备硫酸铜的两种方案原理如下: Ⅰ. Cu+2H2SO4(浓) △ 􀪅􀪅CuSO4+SO2↑+ 2H2O。 Ⅱ. 2Cu+O2 △ 􀪅􀪅2CuO,CuO+H2SO4􀪅􀪅 (完成化学方程式)。 (2) 某科学兴趣小组的三名同学探究制备硫 酸铜的新方案,原理如下: Ⅲ. Cu+ H2O2 + H2SO4 􀪅􀪅CuSO4 + 2H2O。 将反应物混合,观察到开始时有少量气泡,而 后反应剧烈产生大量气泡,溶液呈蓝色,试管 发热。逸出的气体能使带火星的木条复燃, 该气体为 。他们对反应产生大量气 泡的现象非常好奇,推测是某些因素导致了 H2O2 分 解:甲 同 学 认 为 是 反 应 生 成 的 CuSO4所致;乙同学认为是反应放热使温度 升高所致。于是他们设计了如表所示的实验 进行探究。 编 号 试 剂 温 度 现 象 ① 10mL 30%H2O2 溶液、1mL10% CuSO4溶液 30℃ 产 生 少 量气泡 ② 10mL 30%H2O2 溶液、 30℃ 无 明 显 现象 ③ 10mL 30%H2O2 溶液、1mL10% CuSO4溶液 80℃ 快 速 放 出气泡 甲同学对比实验①②,认为自己的推测正确, 则请将表中实验②补充完整。乙同学对比实 验 (填编号),认为自己的推测正确。 丙同学认为,甲、乙同学的结论都不严谨,其 理由是 。 (3) 综合评价制备CuSO4的方案Ⅲ,下列说 法中,正确的有 (填字母,多选)。 A. 方案Ⅲ比方案Ⅰ更环保,比方案Ⅱ更节能 B. 消耗等质量的铜,方案Ⅲ生成的CuSO4 最多 C. 方案Ⅲ中有原料发生分解,造成试剂浪费 8. 某同学采集了一些生铁样品(含杂 质,杂质不溶于水,不与稀硫酸反应), 利用如图甲所示的装置进行分析。 分别称得锥形瓶与棉花的总质量为44.1g, 生铁样品的质量为9.0g。在锥形瓶中加入 足量稀硫酸后,立即开始记录电子天平的示 数,记录数据如图乙所示。 (第8题) 请认真分析数据,回答下列问题: (1) 如何判断实验中生铁样品已经完全反 应? 。 (2) 根据电子天平的数据变化进行分析,下 列图像中,正确的是 (填字母)。 A. B. C. (3) 计算反应后所得溶液中硫酸亚铁的质量 分数。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 科学(浙教版)九年级全一册 量稀硝酸,再加入AgNO3 溶液 解析:(2) 加入Ba(NO3)2 溶液后发生反应产生的白色沉淀可能为BaSO4、BaCO3 中 的至少一种。从图乙可知加入稀硝酸,沉淀部分溶解,则 两种沉淀同时存在,由此可确定原固体中一定含有 Na2SO4 和Na2CO3。(3) 步骤②加入Ba(NO3)2溶液后过 滤得无色溶液C,由于取无色溶液C向其中通入二氧化碳 气体,产生白色沉淀,二氧化碳是非金属氧化物,能与碱反 应生成CO2-3 ,再和Ba2+结合为BaCO3 沉淀,所以无色溶 液C中含有OH-、Ba2+;无色溶液C中还含有Ba(NO3)2 与Na2CO3、Na2SO4反应生成的NaNO3;已知原固体中有 Na2CO3,则肯定不含CaCl2,故无色溶液C中一定含有的 离子是Na+、OH-、Ba2+、NO-3。(4) 综上分析,原固体中 一定没有CaCl2、FeCl3,一定有Na2CO3、Na2SO4、NaOH, 只有KCl没确定,所以为确定原固体中是否含有KCl,应取 少许无色溶液C于试管中,先加入足量稀硝酸,再加入 AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则原固体中有KCl。 第6节　材料的利用与发展 1. D 2. D 3. A 4. D 5. (1) 爆炸 (2) HCl (3) 2MgCl2 2H2 6. (1) m(C)∶m(H)=9∶1 (2) ①③ 7. (1) CuSO4+H2O (2) 氧气(或O2) 1mL蒸馏水 ①③ 产生大量气泡是CuSO4 和温度升高共同作用的结 果(合理答案均可) (3) AC 8. (1) 向反应后的滤渣中加入稀硫酸,若没有气泡冒出, 则说明生铁样品已经完全反应 (2) B (3) 由图乙知,生 成氢气的质量为159.0g-158.7g=0.3g,设铁的质量为 x,生成硫酸亚铁的质量为y。 Fe 56 x +H2SO4􀪅􀪅FeSO4 152 y + H2 2 0.3g ↑ 56 2= x 0.3g x=8.4g 152 2 = y 0.3g y=22.8g 稀硫酸的质量为159.0g-44.1g-9.0g=105.9g,形成溶 液的质量为8.4g+105.9g-0.3g=114g,反应后所得溶 液中硫酸亚铁的质量分数为22.8g 114g×100%=20% 专题特训三　物质的推断与鉴别 1. C 2. (1) A (2) 氢氧化钠或碳酸钠 3. (1) CuSO4 (2) CaCO3 BaCl2和KOH 4. (1) 碳酸钡(或BaCO3) (2) K+、SO2-4 、CO2-3 、OH-、 Cl- 解析:(2) 溶液呈无色,可排除Cu2+;滴加Ba(NO3)2 溶液后生成白色沉淀,加入过量稀盐酸后,沉淀部分溶解, 说明溶液中有SO2-4 、CO2-3 ,由此可排除Ca2+、Ba2+;溶液 中一定有阳离子,可以确定K+的存在;向步骤①所得滤液 中通入二氧化碳,生成白色沉淀,说明溶液中有OH-,向 另一份滤液中滴加AgNO3 溶液,产生不溶于稀硝酸的白 色沉淀,说明溶液中存在Cl-。 5. (1) Na+、OH-、CO2-3 (2) 稀盐酸(合理即可) (3) 试管内溶液中有 Na+、OH-(或小郑同学的猜想正确) (4) 稀硫酸 6. (1) 还原性 (2) B中澄清石灰水变浑浊 (3) < 7. (1) 检验CO2是否除尽 (2) 不能,因为氢气也能还原 氧化铜 (3) 不可靠,应在C、D之间加一个“先干燥后验 无”的装置 (4) BaCl2 和NaOH 解析:(1) 装置B用于 除去二氧化碳,装置C用于检验CO2 是否除尽。(2) 装置 D中黑色粉末变红,混合气体中可能有氢气或一氧化碳,因 此不一定含有一氧化碳。(3) 不可靠,因为装置C中澄清 石灰水中的水蒸气可以进入E使无水硫酸铜变蓝,因此应 在C、D之间加一个“先干燥后验无”的装置。(4) 利用 CO2和NaOH反应生成碳酸钠和水,可以通过检测碳酸根 离子,来证明CO2和NaOH能发生反应。 专题特训四　物质的分离与除杂 1. B 解析:将混合气体先通过灼热的CuO,可将其中的 H2、CO 转化为H2O和CO2;其次通过NaOH溶液,吸收 CO2,然后通过澄清石灰水,检验CO2 是否被吸收干净;最 后通过浓硫酸进行干燥,得到干燥纯净的N2。注意干燥环 节必须放在最后,否则得不到干燥的N2。 2. (1) 氯化钡、碳酸钠 (2) NaOH、Na2CO3、NaCl (3) NH3(或氨气) 3. (1) 氧气和其他物质的沸点不同 (2) 2CH4+O2 一定条件 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅2CO+4H2 (3) 氢气(或H2) 4. (1) Fe+H2SO4􀪅􀪅FeSO4+H2↑ (2) 导管口有气 泡产生 (3) 关闭止水夹 (4) 2NaOH+FeSO4 􀪅􀪅 Na2SO4+Fe(OH)2↓ 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 71