第82卷 纳米材料 江苏省职教高考 化工类《基础化学（无机化学部分）考点双析卷》

编写说明：江苏省职教高考化工类《基础化学（无机化学部分）》考点双析卷专辑，依据《江苏省中职职教高考专业综合理论考试大纲和专业基本技能考试标准 》（新考纲）编写。“考点双析卷”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷，助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，特别适用于第一轮高考复习教学。 本专辑第81、第82卷精准对标《江苏省中职职教高考专业综合理论考试大纲和专业基本技能考试标准 》考纲，考试内容及范围【材料】： （九）材料 3.纳米材料 （1）了解纳米材料、纳米技术与人类生活。 江苏省职教高考化工类 《基础化学（无机化学部分）考点双析卷》 第82卷 纳米材料 学生练习卷 时间：45分钟 总分：100分 班级_______ 姓名_______ 学号_______ 成绩_______ 一、单选题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．下列关于胶体的认识错误的是 A．鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液生成白色沉淀，属于物理变化 B．纳米材料微粒直径一般从几纳米到几十纳米(1 nm= 10-9 m)，因此纳米材料属于胶体 C．往Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀硫酸会产生沉淀而后沉淀逐渐溶解 D．水泥厂、冶金厂常用高压电除去烟尘，是因为烟尘胶粒带电荷 2．新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox)(3<x<4；M表示Mn、Co、Zn或Ni的二价离子)，常温下，它能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质。转化流程如图所示，下列有关该转化过程的叙述正确的是 A．MFe2O4表现了还原性 B．MFe2Ox表现了还原性 C．SO2和NO2表现了还原性 D．SO2和NO2发生了分解反应 3．胶体化学对纳米材料的制备有着举足轻重的意义。如图是胶体的制备实验示意图，下列说法正确的是 A．所选溶液的浓度约为0.1 mol/L B．含0.1 mol 的溶液若恰好完全反应，可制得胶粒小于0.1 mol C．由图可知制备胶体的离子方程式： D．对所得分散系通直流电，观察到电源负极颜色变深，说明胶体带正电 4．化学是人类进步的阶梯，科技的发展与化学密切相关。下列叙述正确的是 A．化学的发展仅依赖于实验探究，与理论计算无关 B．化学主要研究物质的宏观性质，不涉及微观结构 C．化学研究的目的仅限于解释自然现象，无需关注实际应用 D．从古代陶瓷烧制到现代纳米材料合成，均体现了化学“创造物质”的学科价值 5．“纳米材料”是指微粒直径为几纳米(1nm＝l×10-9 m)到几十纳米的材料。如将“纳米材料”分散到水中，得到的分散系具有的性质中，不可能有下列的 A．有丁达尔现象 B．一定能通过滤纸 C．一定能通过半透膜 D．有电泳现象 6．2007年5月4日出版的美国《科学》杂志以长篇报告的形式发表了厦门大学化学化工学院孙世刚教授等关于铂纳米催化剂的最新成果。纳米材料是指粒子直径在几纳米到几十纳米的材料。如将纳米材料分散到液体分散剂中，所得混合物可能具有的性质是(1纳米=10-9米) A．所得溶液一定能导电 B．有丁达尔现象 C．所得物质一定为悬浊液或乳浊液 D．能全部透过半透膜 7．下列关于物质分类及胶体性质描述正确的是 A．熟石灰、烧碱、纯碱都是碱 B．明矾、漂白粉、硫酸铜均为纯净物 C．“血液透析”和“静电除尘”分别利用了胶体的不同性质 D．纳米材料粒子直径一般从几纳米到几十纳米，因此纳米材料属于胶体 8．“纳米材料”是当今材料科学研究的前沿,其研究成果广泛应用于催化及军事科学领域。所谓“纳米材料”是指研究开发出的直径从几纳米至几十纳米的材料。将纳米材料分散到空气中形成胶体,该胶体属于 A．固溶胶 B．液溶胶 C．气溶胶 D．悬浊液. 9．每年的3月22日为世界水日，联合国2019世界水资源发展报告显示，预计到2050年，全球将有20亿人口生活在严重缺水的国家或地区。下列说法不正确的是（  ） A．用含Ag+的纳米材料处理污水,可以杀菌消毒，有效净水 B．用明矾处理污水，可以杀菌消毒,有效净水 C．用硫化亚铁处理工业废水，可以使其中的Cu2+,Hg2+等重金属阳离子沉淀而除去 D．用反渗透膜淡化海水的原理是在高浓度溶液中的溶剂在一定压力下反向通过高分子膜而达到淡化海水的目的。 由此可知，该原理也适用于用高浓度酒精制备无水酒精。 10．开发新材料是现代科技发展的方向之一，下列有关材料的说法正确的是 A．日常生活中无水乙醇常用于杀菌消毒 B．碳化硅陶瓷是新型无机非金属材料 C．铝是人类最早广泛使用的金属材料 D．碳纳米材料是有机高分子 11．下列应用或事实与胶体的性质无关的是 A．用明矾净化饮用水 B．在氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液出现红褐色浑浊 C．纳米材料均匀地分散到水中所得混合液具有丁达尔效应 D．清晨的阳光穿过茂密的林木枝叶间的缝隙所产生的美丽光线 12．2024年政府工作报告中的新质生产力涉及新材料产业。下列材料不属于新型无机非金属材料的是 A．碳纳米材料 B．石墨烯 C．石英光导纤维 D．聚碳酸酯 13．碳量子点()是一种新型碳纳米材料(颗粒直径为2～20nm)。我国化学家研制出一种碳量子点()／氮化碳()复合光催化剂，可实现利用太阳光高效分解水，原理如下图所示。下列说法不正确的是 A．与水形成的分散系具有丁达尔效应 B．是过程Ⅰ、Ⅱ的催化剂 C．总反应方程式为 D．、都属于氧化物 14．“纳米材料”是指粒子直径在几纳米到几十纳米的材料。若将“纳米材料”分散到液体分散剂中，所得混合物具有的性质是 A．能全部透过半透膜 B．能产生丁达尔效应 C．所得液体一定能导电 D．所得混合物不稳定，静置后容易产生沉淀 15．碳纳米材料是一种新型无机非金属材料，下面不属于新型无机非金属材料的是 A．碳纳米管 B．石墨烯 C．超导电动陶瓷 D．滑雪刀刃用铬钼钢 16．北京冬奥会上科技元素“星光熠熠”，向世界展现了一个现代化的中国。212项技术在冬奥会上得以应用，如含有石墨烯的智能服饰、铝合金管材、碳纤维和光导纤维等等。下列有关说法中，不正确的是 A．石墨烯是热导率高的碳纳米材料 B．铝合金是密度较小的金属材料 C．碳纤维主要成分是耐低温的无机非金属材料 D．光导纤维是硅酸盐材料 17．碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入，其广阔的应用前景也不断地展现出来。下列关于纳米管说法错误的是 A．具有导电、熔点高等特点 B．纳米管是一种新型有机纳米材料 C．纳米管可以由石墨烯在特定条件下卷曲而成 D．纳米管孔径较大，可以掺杂各种金属原子，体现特殊的催化活性 18．纳米材料是21世纪最有前途的新型材料之一，世界各国对这一新材料给予了极大的关注。纳米粒子是指直径为的超细粒子()。由于表面效应和体积效应，其常有奇特的光、电、磁、热等性质，可开发为新型功能材料。有关纳米粒子的叙述不正确的是 A．因纳米粒子半径太小，故不能将其制成胶体 B．一定条件下，纳米粒子可催化水的分解 C．一定条件下，纳米。陶瓷可发生任意弯曲，可塑性好 D．纳米粒子半径小，表面活性高 19．“纳米材料”是当今材料科学研究的前沿，1纳米(nm)=10-9m，其研究成果广泛应用于催化及军事科学中，“纳米材料”是指研究、开发出的直径从几纳米至几十纳米的材料，如将“纳米材料”分散到液体分散剂中，所得混合物与下列物质最有可能归为同一类的是 A．水 B．雾 C．NaCl溶液 D．新制Cu(OH)2悬浊液 20．2024年10月14日，嫦娥六号取自月球背面的土壤样品首次亮相海外。下列说法正确的是 A．月壤中含有珍贵的，其与互为同位素 B．航天员手臂“延长器”中的碳纤维属于有机高分子材料 C．量子通信材料如螺旋碳纳米管、石墨烯等纳米材料属于胶体 D．“嫦娥六号”探测器使用的太阳能电池可将化学能转化为电能 二、填空题（共20分） 21．请对以下过程形成的分散系进行分类： ①花生油加入水中后充分搅拌； ②向蒸馏水中加入硝酸钾至恰好饱和； ③饱和氯化铁溶液中加入氢氧化钠溶液； ④氢氧化钙溶液中通入过量的CO2； ⑤用滤纸过滤氢氧化铁胶体后得到的滤液； ⑥将纳米材料分散在塑料中制备 复合材料； ⑦碘和酒精的混合物。 属于浊液的是 (填字号下同)：属于溶液的是 ；属于胶体的是 。 22．化学是一门实用性很强的科学。请根据题意填空： (1) (填“CuSO4”或“CaCl2”)结合水后会变成蓝色晶体，可利用这一性质来检验酒精中是否含有少量水。 (2)工业上用氢氟酸溶蚀玻璃生产磨砂玻璃，原理是玻璃中的成分SiO2能与氢氟酸反应：4HF+SiO2=SiF4↑+2H₂O。实验室中盛放氢氟酸应选用 (填“玻璃瓶”或“塑料瓶”)。 (3)C60的发现开启了碳纳米材料研究和应用的新时代，C60和石墨都属于碳单质，它们都是碳元素的 (填“同素异形体”或“同系物”)。 三、解答题（共10分） 23．新型纳米材料氧缺位铁酸锌(ZnFe2Ox,3<x<4，Zn的化合价为＋2价，下同)，工业上可由铁酸锌(ZnFe2O4)经过高温反应得到。 (1)ZnFe2O4中Fe元素的化合价为 。 (2)将纳米材料氧缺位铁酸盐分散在蒸馏水中，形成的分散系和NaCl溶液的本质区别是 。 (3)ZnFe2O4经过高温反应得到ZnFe2Ox的反应属于 (填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。 (4)酸性条件下，Fe2O容易转化为Fe2＋，该反应体系中的粒子有：Fe2O、Fe2＋、H＋、H2O、Cu2O、Cu2＋，该反应的离子方程式为 。 四、综合分析题（共10分） 24．纳米材料是指在1 nm到100 nm尺寸的材料，这种材料由于尺寸很小，因而具有许多与传统材料截然不同的性质，例如通常的金属材料大多是银白色光泽的，而纳米金属材料却是黑色的。据推测，纳米材料和纳米技术会引起生产和日常生活各方面的革命性的变化，是21世纪新技术发展的前沿。请回答下列问题： (1)1纳米(1 nm)是_______。 A．1×10-7 m B．1×10-8 m C．1×10-9 m D．1×10-10 m (2)原子的直径处于下列哪一种数量级_______。 A．1×10-8 m B．1×10-9 m C．1×10-10 m D．1×10-11 m (3)纳米材料具有特殊性质的原因之一是由于它具有很大的表面积，即相同体积的纳米材料比一般材料的表面积大很多。所以处于表面的原子数目很多，其化学性质应 (填“很活泼”“较活泼”或“不活泼”)。 (4)在纳米级的空间中，水的结冰温度是怎样的呢？为此，科学家对不同直径碳纳米管中水的结冰温度进行分析。下图是四种不同直径碳纳米管中的冰柱结构及结冰温度，冰柱的大小取决于碳纳米管的直径。水在碳纳米管中结冰的规律是 。    试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：江苏省职教高考化工类《基础化学（无机化学部分）》考点双析卷专辑，依据《江苏省中职职教高考专业综合理论考试大纲和专业基本技能考试标准 》（新考纲）编写。“考点双析卷”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷，助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，特别适用于第一轮高考复习教学。 本专辑第81、第82卷精准对标《江苏省中职职教高考专业综合理论考试大纲和专业基本技能考试标准 》考纲，考试内容及范围【材料】： （九）材料 3.纳米材料 （1）了解纳米材料、纳米技术与人类生活。 江苏省职教高考化工类 《基础化学（无机化学部分）考点双析卷》 第82卷 纳米材料 学生练习卷 时间：45分钟 总分：100分 班级_______ 姓名_______ 学号_______ 成绩_______ 一、单选题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．下列关于胶体的认识错误的是 A．鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液生成白色沉淀，属于物理变化 B．纳米材料微粒直径一般从几纳米到几十纳米(1 nm= 10-9 m)，因此纳米材料属于胶体 C．往Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀硫酸会产生沉淀而后沉淀逐渐溶解 D．水泥厂、冶金厂常用高压电除去烟尘，是因为烟尘胶粒带电荷 【答案】B 【详解】A．鸡蛋清溶液是胶体分散系，是蛋白质的胶体，加入(NH4)2SO4等轻金属盐可以使蛋白质发生盐析，产生白色沉淀，属于物理变化，故A正确； B．将纳米材料分散到溶剂中，得到胶体，纳米材料本身不是胶体，故B不正确； C．向Fe(OH)3胶体中加入少量稀硫酸，使Fe(OH)3胶体发生聚沉，产生沉淀，H2SO4过量时，发生酸碱中和，沉淀溶解，故C正确； D．烟是胶体，胶体微粒带有电荷，通高压电，使胶体微粒发生电泳现象，烟尘微粒聚集在一起形成沉淀，从而净化空气，故D正确； 故选B。 2．新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox)(3<x<4；M表示Mn、Co、Zn或Ni的二价离子)，常温下，它能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质。转化流程如图所示，下列有关该转化过程的叙述正确的是 A．MFe2O4表现了还原性 B．MFe2Ox表现了还原性 C．SO2和NO2表现了还原性 D．SO2和NO2发生了分解反应 【答案】B 【详解】A．由信息可知，MFe2O4与氢气的反应中，M元素的化合价降低，则为氧化剂，具有氧化性，故A错误； B．MFe2Ox在常温下，它能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质，则氧化物为氧化剂，MFe2Ox为还原剂，体现其还原性，故B正确； C．由B可知，SO2和NO2表现了氧化性，故C错误； D．SO2和NO2发生了还原反应，故D错误； 故选B。 【点睛】本题考查了氧化还原反应，侧重于还原剂的判断的考查。注意根据化合价的变化分析，物质起还原作用，则该物质作还原剂，其化合价要升高，在反应中失去电子，被氧化，发生氧化反应，得到的产物为氧化产物，可以用口诀：升失氧，降得还：化合价升高，失电子，被氧化（氧化反应），还原剂；化合价降低，得电子，被还原（还原反应），氧化剂。 3．胶体化学对纳米材料的制备有着举足轻重的意义。如图是胶体的制备实验示意图，下列说法正确的是 A．所选溶液的浓度约为0.1 mol/L B．含0.1 mol 的溶液若恰好完全反应，可制得胶粒小于0.1 mol C．由图可知制备胶体的离子方程式： D．对所得分散系通直流电，观察到电源负极颜色变深，说明胶体带正电 【答案】B 【详解】A．制备Fe(OH)3胶体需向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，饱和FeCl3溶液浓度大于0.1 mol/L，A错误； B．Fe(OH)3胶粒是多个Fe(OH)3分子的聚集体，0.1 mol FeCl3完全反应生成0.1 mol Fe(OH)3分子，但胶粒由多个分子聚集而成，故胶粒物质的量小于0.1 mol，B正确； C．制备Fe(OH)3胶体的反应为Fe3+的水解反应，离子方程式应为Fe3+ + 3H2OFe(OH)3(胶体) + 3H+，而非与OH-直接反应，C错误； D．胶体整体呈电中性，电泳时胶粒向负极移动导致负极颜色变深，说明胶体粒子带正电，并非胶体带正电，D错误； 故答案选B。 4．化学是人类进步的阶梯，科技的发展与化学密切相关。下列叙述正确的是 A．化学的发展仅依赖于实验探究，与理论计算无关 B．化学主要研究物质的宏观性质，不涉及微观结构 C．化学研究的目的仅限于解释自然现象，无需关注实际应用 D．从古代陶瓷烧制到现代纳米材料合成，均体现了化学“创造物质”的学科价值 【答案】D 【详解】A．化学的发展不仅依赖实验，也需要理论计算（如量子化学、分子模拟等），A错误； B．化学既研究宏观性质，也深入分析微观结构（如原子、分子、化学键等），B错误； C．化学研究不仅解释现象，更注重实际应用（如药物合成、材料开发等），C错误； D．古代陶瓷和现代纳米材料均通过化学反应创造新物质，体现化学“创造物质”的价值，D正确； 故选D。 5．“纳米材料”是指微粒直径为几纳米(1nm＝l×10-9 m)到几十纳米的材料。如将“纳米材料”分散到水中，得到的分散系具有的性质中，不可能有下列的 A．有丁达尔现象 B．一定能通过滤纸 C．一定能通过半透膜 D．有电泳现象 【答案】C 【分析】由题意可知，将“纳米材料”分散到水中形成的体系，分散质粒子直径为几纳米，介于1~100nm，属于胶体。 【详解】A．因形成的是胶体分散系，则具有丁达尔效应，A不满足题意； B．溶液和胶体分散系中粒子直径都比滤纸中小孔直径小，则能透过滤纸，B不满足题意； C．胶体粒子的直径大于溶液中分散质粒子的直径，则纳米材料不能透过半透膜，C满足题意； D．胶粒因吸附带有电荷，能发生电泳，D不满足题意。 答案选C。 6．2007年5月4日出版的美国《科学》杂志以长篇报告的形式发表了厦门大学化学化工学院孙世刚教授等关于铂纳米催化剂的最新成果。纳米材料是指粒子直径在几纳米到几十纳米的材料。如将纳米材料分散到液体分散剂中，所得混合物可能具有的性质是(1纳米=10-9米) A．所得溶液一定能导电 B．有丁达尔现象 C．所得物质一定为悬浊液或乳浊液 D．能全部透过半透膜 【答案】B 【详解】纳米材料是指粒子直径在几纳米到几十纳米的材料。如将纳米材料分散到液体分散剂中，所得混合物属于胶体，具有胶体的性质，可发生丁达尔现象，故合理选项是B。 7．下列关于物质分类及胶体性质描述正确的是 A．熟石灰、烧碱、纯碱都是碱 B．明矾、漂白粉、硫酸铜均为纯净物 C．“血液透析”和“静电除尘”分别利用了胶体的不同性质 D．纳米材料粒子直径一般从几纳米到几十纳米，因此纳米材料属于胶体 【答案】C 【详解】A.纯碱是盐，A项错误； B.漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙，属于混合物，B项错误； C.血液属于胶体不能透过半透膜，“血液透析”利用渗析原理，“静电除尘”利用胶体的电泳，C项正确； D.纳米材料粒子不是分散系，不属于胶体，D项错误； 答案选C。 8．“纳米材料”是当今材料科学研究的前沿,其研究成果广泛应用于催化及军事科学领域。所谓“纳米材料”是指研究开发出的直径从几纳米至几十纳米的材料。将纳米材料分散到空气中形成胶体,该胶体属于 A．固溶胶 B．液溶胶 C．气溶胶 D．悬浊液. 【答案】C 【详解】该分散系的分散质为空气，属于气体，分散质为固体，所以该胶体为气溶胶。 答案为C。 【点睛】气溶胶——以气体作为分散剂的分散体系，其分散质可以是液态或固态(如烟、雾等)；液溶胶——以液体作为分散剂的分散体系，其分散质可以是气态、液态或固态(如Fe(OH)3胶体)；固溶胶——以固体作为分散剂的分散体系；其分散质可以是气态、液态或固态(如有色玻璃、烟水晶)。 9．每年的3月22日为世界水日，联合国2019世界水资源发展报告显示，预计到2050年，全球将有20亿人口生活在严重缺水的国家或地区。下列说法不正确的是（  ） A．用含Ag+的纳米材料处理污水,可以杀菌消毒，有效净水 B．用明矾处理污水，可以杀菌消毒,有效净水 C．用硫化亚铁处理工业废水，可以使其中的Cu2+,Hg2+等重金属阳离子沉淀而除去 D．用反渗透膜淡化海水的原理是在高浓度溶液中的溶剂在一定压力下反向通过高分子膜而达到淡化海水的目的。 由此可知，该原理也适用于用高浓度酒精制备无水酒精。 【答案】B 【详解】A. Ag+属于重金属离子，能够使蛋白质变性，且Ag+的纳米材料吸附性很高，因此可以杀菌消毒，有效净水，A项正确； B. 明矾处理污水的原理是Al3+水解生成的氢氧化铝胶体能够吸附水中悬浮的固体杂质，达到净水的目的，但不能杀菌消毒，B项错误； C. FeS的溶度积比CuS、HgS的溶度积小得多，因此可以利用沉淀转化，难溶的转化为更难溶的，用FeS除去废水中的Cu2+,Hg2+等重金属离子，C项正确； D. 利用反渗透原理使高浓度酒精中的水在一定压力下反向通过高分子膜而达到制备无水酒精的目的，D项正确； 答案选B。 【点睛】沉淀转化中，难溶性沉淀转化为更难溶的沉淀更容易实现，但是在一定条件下，溶度积小的沉淀也可以转化为溶度积大的沉淀。 10．开发新材料是现代科技发展的方向之一，下列有关材料的说法正确的是 A．日常生活中无水乙醇常用于杀菌消毒 B．碳化硅陶瓷是新型无机非金属材料 C．铝是人类最早广泛使用的金属材料 D．碳纳米材料是有机高分子 【答案】B 【详解】A．无水乙醇因浓度过高会使细菌表面蛋白迅速凝固，影响杀菌效果，常用的是75%乙醇，A错误； B．碳化硅陶瓷具有耐高温、高硬度等特性，属于新型无机非金属材料，B正确； C．人类最早广泛使用的金属是铜和铁，铝因冶炼技术要求较高，较晚才被应用，C错误； D．碳纳米材料（如碳纳米管）由碳元素组成，属于无机物，而非有机高分子，D错误； 故选B。 11．下列应用或事实与胶体的性质无关的是 A．用明矾净化饮用水 B．在氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液出现红褐色浑浊 C．纳米材料均匀地分散到水中所得混合液具有丁达尔效应 D．清晨的阳光穿过茂密的林木枝叶间的缝隙所产生的美丽光线 【答案】B 【详解】A．明矾溶于水生成的氢氧化铝胶体能吸附水中的杂质，从而起到净水的作用，与胶体的性质有关，A不符合题意； B．向溶液中滴加溶液生成的是氢氧化铁沉淀，和胶体无关，B符合题意； C．纳米材料均匀地分散到水中，得到的混合液属于胶体，胶体具有丁达尔效应，与胶体的性质有关，C不符合题意； D．大气是胶体，清晨的阳光穿过茂密的林木枝叶间的缝隙产生的美丽光线是大气的丁达尔效应，与胶体的性质有关，D不符合题意； 答案选B。 12．2024年政府工作报告中的新质生产力涉及新材料产业。下列材料不属于新型无机非金属材料的是 A．碳纳米材料 B．石墨烯 C．石英光导纤维 D．聚碳酸酯 【答案】D 【详解】A．碳纳米材料属于新型无机非金属材料，A不合题意； B．石墨烯属于新型无机非金属材料，B不合题意； C．石英光导纤维属于新型无机非金属材料，C不合题意； D．聚碳酸酯是有机高分子材料，不属于新型无机非金属材料，D符合题意； 故选D。 13．碳量子点()是一种新型碳纳米材料(颗粒直径为2～20nm)。我国化学家研制出一种碳量子点()／氮化碳()复合光催化剂，可实现利用太阳光高效分解水，原理如下图所示。下列说法不正确的是 A．与水形成的分散系具有丁达尔效应 B．是过程Ⅰ、Ⅱ的催化剂 C．总反应方程式为 D．、都属于氧化物 【答案】B 【详解】A．颗粒直径为2～20nm，与胶粒直径吻合，将分散到水中形成了胶体，胶体具有丁达尔效应，A正确； B．在过程Ⅰ中，分解为和，在过程Ⅱ中再分解为和，所以是中间产物，不是催化剂，B错误； C．碳量子点()／氮化碳()作为复合光催化剂，高效分解水，得到和，故总反应方程式为，C正确； D．、都由两种元素组成，其中一种是氧元素，故两者都属于氧化物，D正确； 答案选B。 14．“纳米材料”是指粒子直径在几纳米到几十纳米的材料。若将“纳米材料”分散到液体分散剂中，所得混合物具有的性质是 A．能全部透过半透膜 B．能产生丁达尔效应 C．所得液体一定能导电 D．所得混合物不稳定，静置后容易产生沉淀 【答案】B 【分析】胶体的分散质粒子直径在1nm-100nm之间，“纳米材料”是指粒子直径在几纳米到几十纳米的材料。若将“纳米材料”分散到液体分散剂中，所得混合物为胶体。 【详解】A．胶体粒子不能透过半透膜，A错误； B．胶体可以产生丁达尔效应，B正确； C．液体分散剂若为非电解质，则不能导电，C错误； D．胶体是介稳体系，比较稳定，不易产生沉淀，D错误； 故答案为：B。 15．碳纳米材料是一种新型无机非金属材料，下面不属于新型无机非金属材料的是 A．碳纳米管 B．石墨烯 C．超导电动陶瓷 D．滑雪刀刃用铬钼钢 【答案】D 【详解】碳纳米管、石墨烯、超导电动陶瓷都是新型无机非金属材料，滑雪刀刃用铬钼钢属于合金，不属于新型无机非金属材料； 故答案为：D。 16．北京冬奥会上科技元素“星光熠熠”，向世界展现了一个现代化的中国。212项技术在冬奥会上得以应用，如含有石墨烯的智能服饰、铝合金管材、碳纤维和光导纤维等等。下列有关说法中，不正确的是 A．石墨烯是热导率高的碳纳米材料 B．铝合金是密度较小的金属材料 C．碳纤维主要成分是耐低温的无机非金属材料 D．光导纤维是硅酸盐材料 【答案】D 【详解】A．石墨烯是碳纳米材料，具有热导率高的特性，A项正确； B．铝合金是金属材料，其密度较小，B项正确； C．碳纤维是纤维状的碳材料，是无机非金属材料，具有耐高温和低温性好的特点，C项正确； D．光导纤维的主要成分是SiO2，D项错误； 答案选D。 17．碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入，其广阔的应用前景也不断地展现出来。下列关于纳米管说法错误的是 A．具有导电、熔点高等特点 B．纳米管是一种新型有机纳米材料 C．纳米管可以由石墨烯在特定条件下卷曲而成 D．纳米管孔径较大，可以掺杂各种金属原子，体现特殊的催化活性 【答案】B 【详解】A．碳纳米管上每个碳原子采取sp2杂化，相互之间以碳碳键结合起来，所以熔点高，据图可知其碳纳米管的结构与石墨的片层结构相似，可以导电，A正确； B．碳纳米管是一种碳单质，不是有机物，B错误； C．碳纳米管中六元环结构与石墨烯相同，可以看作是石墨烯片层卷曲而成，C正确； D．纳米管孔径较大，有很强的吸附作用，可以掺杂各种金属原子，体现特殊的催化活性，D正确； 综上所述答案为B。 18．纳米材料是21世纪最有前途的新型材料之一，世界各国对这一新材料给予了极大的关注。纳米粒子是指直径为的超细粒子()。由于表面效应和体积效应，其常有奇特的光、电、磁、热等性质，可开发为新型功能材料。有关纳米粒子的叙述不正确的是 A．因纳米粒子半径太小，故不能将其制成胶体 B．一定条件下，纳米粒子可催化水的分解 C．一定条件下，纳米。陶瓷可发生任意弯曲，可塑性好 D．纳米粒子半径小，表面活性高 【答案】A 【详解】A．纳米粒子直径为，符合胶体分散质大小的要求，可制成胶体， A项错误； B．纳米材料表面效应和体积效应，一定条件下，纳米粒子可催化水的分解，故B正确； C．有奇特的光、电、磁、热等性质，可开发为新型功能材料，一定条件下，纳米。陶瓷可发生任意弯曲，可塑性好，故C正确； D．纳米材料表面效应和体积效应，纳米粒子半径小，表面活性高，D项正确； 答案选A。 19．“纳米材料”是当今材料科学研究的前沿，1纳米(nm)=10-9m，其研究成果广泛应用于催化及军事科学中，“纳米材料”是指研究、开发出的直径从几纳米至几十纳米的材料，如将“纳米材料”分散到液体分散剂中，所得混合物与下列物质最有可能归为同一类的是 A．水 B．雾 C．NaCl溶液 D．新制Cu(OH)2悬浊液 【答案】B 【详解】直径从几纳米至几十纳米的材料，分散到液体分散剂中，所得混合物属于胶体，而雾是气溶胶，也是属于胶体，二者最有可能归为同一类；水是纯净物，不是分散系；NaCl溶液属于溶液；新制Cu(OH)2悬浊液属于浊液； 故选B。 20．2024年10月14日，嫦娥六号取自月球背面的土壤样品首次亮相海外。下列说法正确的是 A．月壤中含有珍贵的，其与互为同位素 B．航天员手臂“延长器”中的碳纤维属于有机高分子材料 C．量子通信材料如螺旋碳纳米管、石墨烯等纳米材料属于胶体 D．“嫦娥六号”探测器使用的太阳能电池可将化学能转化为电能 【答案】A 【详解】A．和，为同种元素的不同原子，互为同位素，故A正确； B．碳纤维属于新型无机非金属材料，故B错误； C．胶体属于混合物，故C错误； D．太阳能电池是将太阳能转化为电能，故D错误； 故选：A。 二、填空题（共20分） 21．请对以下过程形成的分散系进行分类： ①花生油加入水中后充分搅拌； ②向蒸馏水中加入硝酸钾至恰好饱和； ③饱和氯化铁溶液中加入氢氧化钠溶液； ④氢氧化钙溶液中通入过量的CO2； ⑤用滤纸过滤氢氧化铁胶体后得到的滤液； ⑥将纳米材料分散在塑料中制备 复合材料； ⑦碘和酒精的混合物。 属于浊液的是 (填字号下同)：属于溶液的是 ；属于胶体的是 。 【答案】 ①③ ②④⑦ ⑤⑥ 【详解】①花生油加入水中后充分搅拌形成乳浊液； ②向蒸馏水中加入硝酸钾至恰好饱和形成硝酸钾溶液； ③饱和氯化铁溶液中加入氢氧化钠溶液得到氢氧化铁沉淀和氯化钠，得到悬浊液； ④氢氧化钙溶液中通入过量的CO2得到碳酸氢钙溶液； ⑤胶体粒子能透过滤纸，用滤纸过滤氢氧化铁胶体后得到的滤液仍然为氢氧化铁胶体； ⑥纳米材料粒子直径为纳米级，将纳米材料分散在塑料中制备复合材料形成胶体； ⑦碘和酒精的混合物为碘的酒精溶液； 综上所述，属于浊液的是①③；属于溶液的是②④⑦；属于胶体的是⑤⑥。 22．化学是一门实用性很强的科学。请根据题意填空： (1) (填“CuSO4”或“CaCl2”)结合水后会变成蓝色晶体，可利用这一性质来检验酒精中是否含有少量水。 (2)工业上用氢氟酸溶蚀玻璃生产磨砂玻璃，原理是玻璃中的成分SiO2能与氢氟酸反应：4HF+SiO2=SiF4↑+2H₂O。实验室中盛放氢氟酸应选用 (填“玻璃瓶”或“塑料瓶”)。 (3)C60的发现开启了碳纳米材料研究和应用的新时代，C60和石墨都属于碳单质，它们都是碳元素的 (填“同素异形体”或“同系物”)。 【答案】(1)CuSO4 (2)塑料瓶 (3)同素异形体 【详解】（1）无水硫酸铜易结合水生成蓝色的五水硫酸铜，可用于硫酸铜可以用来检验酒精中是否还有少量水，答案为CuSO4； （2）玻璃中的成分SiO2能与氢氟酸反应，故实验室中盛放氢氟酸应选用塑料瓶； （3）石墨、C60等都是碳元素的单质，它们互为同素异形体。 三、解答题（共10分） 23．新型纳米材料氧缺位铁酸锌(ZnFe2Ox,3<x<4，Zn的化合价为＋2价，下同)，工业上可由铁酸锌(ZnFe2O4)经过高温反应得到。 (1)ZnFe2O4中Fe元素的化合价为 。 (2)将纳米材料氧缺位铁酸盐分散在蒸馏水中，形成的分散系和NaCl溶液的本质区别是 。 (3)ZnFe2O4经过高温反应得到ZnFe2Ox的反应属于 (填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。 (4)酸性条件下，Fe2O容易转化为Fe2＋，该反应体系中的粒子有：Fe2O、Fe2＋、H＋、H2O、Cu2O、Cu2＋，该反应的离子方程式为 。 【答案】 ＋3 分散质的粒子直径不同 氧化还原 Fe2O＋Cu2O＋10H＋＝2Fe2＋＋2Cu2＋＋5H2O 【详解】试题分析：（1）依据化合物MFe2O4中元素化合价代数和为0，即M的化合价为+2价，氧元素为-2价，铁元素的化合价为x，则+2+2x+（-2×4）=0，x=+3； （2）将纳米材料氧缺位铁酸盐分散在蒸馏水中，形成的分散系属于胶体分散系，胶体和NaCl溶液的本质区别是分散质微粒直径大小不同； （3）铁酸盐MFe2O4经过高温反应得到MFe2Ox的，根据题干中的信息，3＜x＜4，M=Mn、Zn、Ni，且均为+2价，可知变化过程中铁元素化合价发生了变化，是氧化还原反应； （4）在酸性条件下，Fe2O42-容易转化为Fe2+，铁元素的化合价从+3价变化为+2价，化合价降低做氧化剂，反应体系中共存在下列6种粒子：Fe2O、Fe2＋、H＋、H2O、Cu2O、Cu2＋，能做还原剂的物质中元素化合价升高，才能符合氧化还原反应的特征元素化合价有升有降，所以Cu2O变化为Cu2+，符合化合价升高的变化，故氧化剂为Fe2O，Fe元素的化合价要降低为亚铁离子，根据电子守恒和元素守恒，该反应的离子方程式为Fe2O＋Cu2O＋10H＋＝2Fe2＋＋2Cu2＋＋5H2O。 考点：考查纳米材料的结构特点，分散系的本质特征，化合物中元素化合价的计算，氧化还原反应特征的应用 四、综合分析题（共10分） 24．纳米材料是指在1 nm到100 nm尺寸的材料，这种材料由于尺寸很小，因而具有许多与传统材料截然不同的性质，例如通常的金属材料大多是银白色光泽的，而纳米金属材料却是黑色的。据推测，纳米材料和纳米技术会引起生产和日常生活各方面的革命性的变化，是21世纪新技术发展的前沿。请回答下列问题： (1)1纳米(1 nm)是_______。 A．1×10-7 m B．1×10-8 m C．1×10-9 m D．1×10-10 m (2)原子的直径处于下列哪一种数量级_______。 A．1×10-8 m B．1×10-9 m C．1×10-10 m D．1×10-11 m (3)纳米材料具有特殊性质的原因之一是由于它具有很大的表面积，即相同体积的纳米材料比一般材料的表面积大很多。所以处于表面的原子数目很多，其化学性质应 (填“很活泼”“较活泼”或“不活泼”)。 (4)在纳米级的空间中，水的结冰温度是怎样的呢？为此，科学家对不同直径碳纳米管中水的结冰温度进行分析。下图是四种不同直径碳纳米管中的冰柱结构及结冰温度，冰柱的大小取决于碳纳米管的直径。水在碳纳米管中结冰的规律是 。    【答案】(1)C (2)C (3)很活泼 (4)碳纳米管直径越大，结冰温度越低 【详解】（1）1纳米(1 nm)是1×10-9 m。 （2）原子的直径处于1×10-10 m。 （3）纳米材料比一般材料的表面积大很多。所以处于表面的原子数目很多，其化学性质应很活泼。 （4）由题图可知，随着碳纳米管直径增大，结冰温度依次为27 ℃、7 ℃、-53 ℃、-83 ℃，即碳纳米管直径越大，结冰温度越低。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $