第12周·周末作业 化学材料在生产生活中的应用-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第二册配套练习word（人教版 单选版）

第12周·周末作业　化学材料在生产生活中的应用 一、选择题 1.(2025·湖南怀化期中)化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法正确的是 (　　) A.石墨烯属于有机高分子材料 B.水泥是一种新型无机非金属材料 C.晶体硅常用于制造光导纤维 D.陶瓷制品以黏土为主要原料经高温烧结而成 2.(2025·陕西安康期中)历史文物见证了中华民族共同体在发展中的交流、交往、交融。下列关于国宝级文物——莲花形玻璃托盏(呈天蓝色)的说法不正确的是 (　　) A.莲花形玻璃托盏的材质属于无机非金属材料 B.制作普通玻璃的原料有纯碱、石灰石和石英砂 C.由玻璃原料到玻璃需经过复杂的物理和化学变化 D.在制玻璃的原料中,添加适量的Fe2O3,可使玻璃呈天蓝色 3.材料的开发与研究助力我国航空航天事业飞速发展。下列说法正确的是 (　　) A.“天问一号”探测器使用的新型SiC基增强铝基复合材料属于硅酸盐材料 B.“长征五号”火箭的芯一级尾段使用的钛合金具有强度高、耐高温的优点 C.中国空间站核心舱“天和”推进器使用的氮化硼材料属于传统无机非金属材料 D.“神舟二十号”载人飞船将高铌钛铝合金应用于火箭发动机叶片,该合金属于纯净物 4.(2025·广东阳江期中)材料在科学技术、国防建设和国民经济等领域发挥重要作用。下列材料中主要成分属于硅酸盐的是 (　　) A.宇航服 B.碳化硅 陶瓷 C.飞机风挡的 有机玻璃 D.浇筑桥梁 的水泥 5.(2025·广东东莞期中)下列科技成果中所蕴含的化学知识叙述不正确的是 (　　) A.新能源汽车所使用的三元锂电池和磷酸铁锂电池都属于二次电池 B.光导纤维在信息产业中应用广泛,制造光导纤维的主要材料是单质硅 C.在“人造太阳”中发生核聚变的3H、2H是1H的同位素 D.量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同素异形体 6.下列材料的主要成分属于无机非金属材料的是 (　　) A.桐柏皮影戏 B.洛阳唐三彩 C.顺店刺绣 D.滑县木版年画 7.(2025·北京海淀区阶段练习)如图为石墨烯⁃硅太阳能电池结构模型。 下列说法中,不正确的是 (　　) A.自然界中存在游离态的硅 B.硅是应用广泛的半导体材料 C.二氧化硅可用来生产光导纤维 D.石墨烯⁃硅太阳能电池可将太阳能转化为电能 8.制造飞机需要吸收微波的隐形材料,其主要成分的结构如图所示:。它属于 (　　) A.无机物 B.烃 C.高分子化合物 D.有机物 9.2025年春晚扭秧歌机器人的传感器中使用了半导体材料,如二氧化锡(SnO2)。SnO2可用于检测空气中的CO气体,其反应为SnO2+2COSn+2CO2。SnO2的电阻随环境中的CO浓度变化曲线如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.该反应属于置换反应 B.SnO2的导电性随CO浓度增加而减小 C.SiO2也可以作为半导体材料 D.纳米SnO2比表面积大,测量CO更灵敏 10.鞣剂[Cr(OH)SO4]可用于提高皮革的耐曲折强度。一种以100 g铬渣(含76%的Cr2O3及含少量的Fe2O3、CaO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备Cr(OH)SO4的工艺流程如图,最终制得148.5 g Cr(OH)SO4。下列说法正确的是 (　　) A.该制取工艺中Cr(OH)SO4的产率为90% B.“滤渣1”的主要成分是SiO2、Fe2O3 C.调节pH=a的步骤可以用盐酸调节pH D.生成Cr(OH)SO4的步骤中H2SO4作氧化剂 11.MOFs材料利用其孔径大小和形状特点可恰好将N2O4“固定”,从而去除废气中的NO2。被“固定”的N2O4经处理可全部转化为HNO3,过程示意如图。(已知:2NO2N2O4)。下列说法不正确的是 (　　) A.MOFs材料将N2O4“固定”的过程属于氮的固定 B.图示中转化为HNO3的反应为2N2O4+O2+2H2O4HNO3 C.每获得0.4 mol HNO3时,转移电子的数目约为0.4×6.02×1023 D.MOFs材料具有高选择性和可重复使用的优点 二、非选择题 12.(12分)材料与生活、生产息息相关,目前使用的材料主要有:金属材料、传统无机非金属材料、新型无机非金属材料、高分子材料、复合材料等。 (1)在人体器官受到损伤时,需要使用一种新型无机非金属材料来植入体内,这种材料是　　　　(填字母)。  A.高温结构陶瓷　B.生物陶瓷　C.导电陶瓷 (2)玻璃是重要的建筑和装饰材料,有些玻璃的花纹是利用氢氟酸对普通玻璃中二氧化硅的腐蚀作用而形成的,写出该反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　。  (3)在“双碳”目标影响下,光伏产业迎来“高光时刻”,高纯硅是光伏发电技术中重要的基础原料。制备高纯硅的主要工艺流程如图所示: ①反应Ⅱ的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②整个过程中必须严格控制无水无氧。在有氧环境下,除了有不安全因素外,还可能使产品中混有杂质　　　　。  (4)许多人喜欢佩戴玉石饰品,玉石的主要成分基本都属于硅酸盐,例如和田玉(Ca2Mg5H2Si8O24)可表示为复杂氧化物形式2CaO·5MgO·8SiO2·H2O,我国成功发射的嫦娥一号探月卫星发现月球上主要矿石有辉石[CaMgSi2O6]、斜长石[KAlSi3O8]和橄榄石等,其中斜长石可写成氧化物形式为　　　　　　　　　　　　。  (5)用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程如图所示: ①将洗净的石英砂研磨成粉末,目的是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。  ②在以上流程中,能否将盐酸改为NaOH溶液,请说明理由:　　　　　　　　　　　　　　　　。  13.(12分)(2025·四川绵阳期中)由含硒废料(主要含S、Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2等)制取精硒的流程: 已知:常温下,硫在100 g水和100 g煤油中的溶解度分别为0.01 g和12.5 g。根据所学知识回答下列问题: (1)硫在元素周期表的位置为　　　　　　　　。  (2)向含硒废料中加入煤油分离出S,该过程利用的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)“酸溶”时发生反应的类型为　　　　(填四大基本反应类型)。  (4)“浸取”时发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。  (5)“滤渣”的主要成分为　　　　,写出该物质的一种常见用途 　。  (6)“酸化”时还生成一种可使品红溶液褪色的气体,写出反应的离子方程式 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 第12周·周末作业 1.选D　石墨烯是碳的单质,属于无机非金属材料,而非有机高分子材料,A错误;水泥是传统无机非金属材料,而非新型材料(如半导体、纳米材料等),B错误;光导纤维的主要成分是二氧化硅(SiO2),C错误;陶瓷以黏土(含硅酸盐)为原料,经高温烧结制成,D正确。 2.选D　莲花形玻璃托盏的材质玻璃属于无机非金属材料,A正确;纯碱、石灰石和石英砂是制作普通玻璃的原料,B正确;纯碱、石灰石和石英砂高温下烧制玻璃,经过复杂的物理和化学变化,C正确;Fe2O3是红棕色固体,添加Fe2O3不能使玻璃呈天蓝色,D错误。 3.选B　碳化硅(SiC)基增强铝基复合材料属于新型复合材料,而非传统的硅酸盐材料,A错误;钛合金具有高强度、耐高温和耐腐蚀的特性,广泛应用于航天领域,B正确;氮化硼(BN)属于新型无机非金属材料,而非传统无机非金属材料,C错误;所有合金都是不同金属或金属与非金属熔合合成具有金属特性的混合物,不可能是纯净物,D错误。 4.选D　宇航服是高分子材料,故A不选;碳化硅陶瓷是新型结构陶瓷,故B不选;有机玻璃是高分子材料,故C不选;水泥是硅酸盐材料,故D选。 5.选B　三元锂电池和磷酸铁锂电池可反复充放电,属于二次电池,A正确;光导纤维的主要材料是二氧化硅(SiO2),而非单质硅,B错误;3H(氚)、2H(氘)与1H(氕)质子数相同,中子数不同,互为同位素,C正确;螺旋碳纳米管和石墨烯均为碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,D正确。 6.选B　皮影人偶主要是由兽皮(主要成分为蛋白质)或纸板(主要成分为纤维素)等制作的,不属于无机非金属材料,A错误;唐三彩的主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,B正确;刺绣主要是由彩线(丝、绒、线)和织物(丝绸、布帛)等制作,棉布主要成分为纤维素、丝等主要成分为蛋白质,不属于无机非金属材料,C错误;木版年画主要由梨木板材和宣纸等制作,主要成分为纤维素,不属于无机非金属材料,D错误。 7.选A　硅是亲氧元素,在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在,不存在游离态的硅,A错误;硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是应用广泛的半导体材料,可用于制造芯片等,B正确;二氧化硅具有良好的光学性能,可用来生产光导纤维,C正确;石墨烯⁃硅太阳能电池属于新型电池,可将太阳能直接转化为电能,D正确。 8.选D　该物质中含有碳、氢、硫元素,属于有机物,A不符合题意;烃是只由碳元素和氢元素组成的有机物,B不符合题意;高分子化合物又称高分子(聚合物),高分子的相对分子质量从几千到几十万甚至几百万,C不符合题意;大多数含有碳元素的化合物属于有机物,D符合题意。 9.选D　反应物中没有单质,所以该反应不属于置换反应,A错误;由图示可知随CO浓度增加,电阻越来越小,则SnO2导电性逐渐增大,B错误;SiO2不导电,不可作为半导体材料,C错误;纳米SnO2比表面积大,具有较大的接触面积,测量CO更灵敏,D正确。 10.选A　焙烧时Cr2O3在碱性条件下被氧化为Na2CrO4,SiO2、Al2O3分别转化为硅酸盐、四羟基合铝酸盐,氧化钙转化为碳酸钙、硅酸钙等,氧化铁不反应,“水浸、过滤”, “滤渣1”的主要成分为Fe2O3、CaCO3、CaSiO3,滤液调节pH=6.5生成氢氧化物沉淀除去铝、硅元素,继续加硫酸调节pH使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,加甲醇、硫酸把Na2Cr2O7还原为Cr(OH)SO4。焙烧时Cr2O3在碱性条件下被氧化为Na2CrO4,调节pH至酸性则Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,根据Cr原子守恒进行计算,原料中的n(Cr)=×2=1 mol,Cr(OH)SO4的产率为×100%=90%,故A正确;焙烧,SiO2、Al2O3分别转化为硅酸盐、四羟基合铝酸盐,“滤渣1”的主要成分是不溶于水的Fe2O3、CaCO3、CaSiO3等,故B错误;+6价Cr有强氧化性,在酸性条件下可以氧化Cl-,因此不能用HCl调节pH,故C错误;生成Cr(OH)SO4的步骤中Na2Cr2O7作氧化剂、甲醇作还原剂,H2SO4中元素化合价不变,H2SO4既不是氧化剂又不是还原剂,故D错误。 11.选A　游离态的氮气转化为含氮化合物的过程属于氮的固定,MOFs材料将N2O4“固定”的过程不属于氮的固定,A错误;由图可知,转化为HNO3的反应为2N2O4+O2+2H2O4HNO3,B正确;根据制备HNO3的方程式:2N2O4+O2+2H2O4HNO3,每获得0.4 mol HNO3时,消耗0.1 mol O2,转移电子的数目约为0.4×6.02×1023,C正确;根据题意:MOFs材料利用其孔径大小和形状特点可恰好将N2O4“固定”,从而去除废气中的NO2。被“固定”的N2O4经处理可全部转化为HNO3,MOFs材料具有高选择性和可重复使用的优点,D正确。 12.解析:(1)高温结构陶瓷:用于高温环境(如航天、发动机部件),不适合生物医疗;生物陶瓷具有良好的生物相容性、耐腐蚀性和机械强度,常用于人工骨骼、关节或牙齿等医疗植入材料;导电陶瓷:用于电子器件,无生物相容性要求,故选B;(2)氢氟酸与普通玻璃中二氧化硅反应生成四氟化硅和水:4HF+SiO2SiF4↑+2H2O;(3)①反应Ⅱ是氢气和SiHCl3发生氧化还原反应生成硅单质和氯化氢,其化学方程式为SiHCl3+H2Si+3HCl;②在有氧环境下,生成的硅单质会被氧气氧化成二氧化硅,会导致产品中混有SiO2;(4)硅酸盐写成氧化物形式时,低价金属氧化物在前,高价金属氧化物在后,若化合价相同,活泼金属氧化物在前,不活泼金属氧化物在后,最后写SiO2,斜长石可写成氧化物形式为K2O·Al2O3·6SiO2;(5)①将洗净的石英砂研磨成粉末,目的是增大反应物之间的接触面积,从而增大反应速率,提高生产效率;②在题述流程中,盐酸与氧化铝反应、二氧化硅不反应,故能除去氧化铝杂质,盐酸不可改为NaOH溶液,因为二氧化硅是酸性氧化物,可以和氢氧化钠反应。 答案:(1)B　(2)4HF+SiO2SiF4↑+2H2O (3)①SiHCl3+H2Si+3HCl　②SiO2 (4)K2O·Al2O3·6SiO2 (5)①增大反应物之间的接触面积,从而增大反应速率,提高生产效率　②不能,因二氧化硅能与NaOH溶液反应 13.解析:含硒废料(主要含S、Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2等),加入煤油后,分离出硫;剩余物质加入稀硫酸,得到硫酸铁、硫酸铜、硫酸锌混合液和硒、SiO2的滤渣,加入亚硫酸钠溶液,过滤得到以Na2SeSO3为主要溶质的滤液和以SiO2为主的滤渣,酸化后得到硫酸钠、二氧化硫、精硒,据以上分析解答。(1)硫为16号元素,硫在元素周期表的位置为第三周期Ⅵ A族。(2)由题干信息可知,常温下,硫在100 g水和100 g煤油中的溶解度分别为0.01 g和12.5 g,则向含硒废料中加入煤油能够分离出S,该过程所利用的原理是硫难溶于水而易溶于煤油,且煤油和水不互溶;(3)酸溶时,加入稀硫酸,Fe2O3、CuO、ZnO与稀硫酸反应,得到硫酸铁、硫酸铜、硫酸锌混合液,为碱性氧化物与酸的反应,反应类型为复分解反应;(4)由题干流程图可知,“浸取”时为Na2SO3和Se发生反应生成Na2SeSO3,故该反应的离子方程式为Se+S;(5)由分析可知,“滤渣”的主要成分为SiO2,SiO2是制光导纤维的主要原料、同时SiO2还可以做耐高温材料和制玻璃的主要原料;(6)由题干流程图可知,“酸化”时Na2SeSO3和稀硫酸反应生成Se、SO2、Na2SO4和H2O,故该反应的离子方程式为+2H+Se+SO2↑+H2O。 答案:(1)第三周期第ⅥA族 (2)硫难溶于水而易溶于煤油,且煤油和水不互溶 (3)复分解反应　(4)Se+S (5)SiO2　制光导纤维或耐高温材料或制玻璃 (6)+2H+Se+SO2↑+H2O 学科网（北京）股份有限公司 $