高中化学 第3单元 化学与材料的发展 单元高效整合单元质量测评同步导学 新人教版选修2.docx

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高中化学第3单元化学与材料的发展单元高效整合单元质量测评同步导学新人教版选修2

第3单元

（本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！

）

A卷

一、选择题（本题包括12小题，每题4分，共48分）

1．《中华人民共和国食品安全法》于2009年6月1日起实施。

下列做法不利于食品安全的是（　　）

A．用聚氯乙烯塑料袋包装食品

B．在食用盐中添加适量的碘酸钾

C．在食品加工中科学使用食品添加剂

D．研发高效低毒的农药，降低蔬菜的农药残留量

【解析】　A项，聚氯乙烯塑料难降解，污染环境，降解时释放出有毒气，危害人体健康。

【答案】　A

2．下列物质中不含高分子化合物的是（　　）

A．猪肉　　　　　　　　　　B．棉花

C．茶叶D．油脂

【解析】　油脂是高级脂肪酸甘油酯，不含高分子化合物。

【答案】　D

3．制取水泥和玻璃时都需要的原料是（　　）

A．石灰石B．石英

C．水D．纯碱

【解析】　本题主要考查水泥、玻璃的生产原料的异同。

生产水泥的原料：

石灰石、黏土；生产玻璃的原料：

纯碱、石灰石、石英砂，由此不难得出A选项是正确答案。

【答案】　A

4．下列关于炼铁和炼钢的说法中，错误的是（多选）（　　）

A．炼铁是铁矿石被还原剂还原的过程

B．炼钢是生铁被氧化剂氧化的过程

C．炼铁高炉中加入石灰石的目的是除去脉石

D．炼钢转炉中加入的生石灰是作造渣剂

【解析】　炼钢是降低生铁中碳的百分含量，将碳转化为CO2排出。

【答案】　B

5．（2009年广东化学）出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有Cu2（OH）3Cl覆盖在其表面。

下列说法正确的是（多选）（　　）

A．锡青铜的熔点比纯铜高

B．在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用

C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快

D．生成Cu2（OH）3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程

【解析】　锡青铜是合金，合金的熔点往往降低。

锡和铜在一定条件下形成原电池，锡较活泼作负极对铜有保护作用，在潮湿环境中腐蚀加快，B和C正确。

电化学腐蚀也是化学反应的过程。

【答案】　BC

6．将氢氧化钠固体在坩埚内高温熔融，下列坩埚可以使用的是（　　）

A．石英坩埚B．玻璃坩埚

C．铁坩埚D．氧化铝坩埚

【解析】　在高温下，二氧化硅和氧化铝都能跟氢氧化钠发生化学反应。

石英的化学成分是二氧化硅，玻璃中也含有二氧化硅。

【答案】　C

7．下列关于金属的保护方法的说法正确的是（　　）

A．我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷，若搪瓷层破损后，仍能起到防止铁生锈的作用

B．白铁（镀锌铁）镀层破损后铁皮的腐蚀速率很慢

C．轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阴极的阳极保护法

D．钢铁制造的暖气管道外常涂有一层沥青，这是钢铁的电化学保护法

【解析】　A选项中涂层破损后金属铁直接暴露在空气中，不能起到防止铁生锈的作用；B选项中镀层破损后由于锌的还原性比较强，发生电化学腐蚀时锌作负极被腐蚀，从而保护铁不被腐蚀；C选项应是牺牲阳极的阴极保护法；D选项中应是用沥青作涂层的涂层保护法。

【答案】　B

8．下列材料中属于功能高分子材料的是（　　）

A．合成橡胶B．高分子膜

C．黏合剂D．涂料

【解析】　A、C、D中的物质属于传统高分子材料。

【答案】　B

9．某高聚物的结构片断如下：

，下列分析正确的是（　　）

A．它是缩聚反应的产物

【解析】　由单体合成高分子时，若单体由加聚反应形成高分子，单体与高分子的链节组成相同；若单体由缩聚反应形成高分子，因缩去了小分子，单体与高分子链节的组成就不相同了。

本题中单体和高分子链节的组成相同，所以可以断定这种高分子化合物是由同种单体加聚而成的。

主链是碳链的高分子的链节和单体，首先要从主链的结构特点去分析。

若主链内只有C—C，每两个碳原子为一链节，取这个片断，将C—C变为C===C，就找到合成这种高分子的单体。

若主链内有C===C，则以C===C为中心取四个碳原子为一个片断，变C===C为C—C，把原来与C===C相邻的变为双键，即找到单体。

本题属于第一种情况，主碳链只有C—C。

【答案】　D

10．酚醛树脂可用苯酚和甲醛反应制得。

实验室制备酚醛树脂时，在酸性条件下；苯酚过量制得的酚醛树脂若不易取出，则可趁热时加入一些乙醇来取出树脂；在碱性条件下，甲醛过量，若酚醛树脂不易取出时，用加热或加溶剂的方法都很难将树脂取出。

在上述两种情况下，下列有关叙述正确的是（　　）

A．酸性条件制得的是体型酚醛树脂，碱性条件制得的是线型酚醛树脂

B．酸性条件制得的是线型酚醛树脂，碱性条件制得的是体型酚醛树脂

C．两种条件下制得的都是线型酚醛树脂

D．两种条件下制得的都是体型酚醛树脂

【解析】　乙醇能使酚醛树脂溶解，说明是线型结构，另一种是体型结构。

B项正确。

【答案】　B

11．下列表述正确的是（　　）

①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅　②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐　③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料　④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛　⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能

A．①②③B．②④

C．③④⑤D．③⑤

【解析】　本题主要考查硅及其化合物的具体应用，人造刚玉的主要成分为Al2O3，玛瑙的主要成分为SiO2，水泥的主要成分为3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3等，为硅酸盐材料；Cu2O虽然是红色的，但它不能变色也不能吸收有害光线。

硅材料不会产生对环境有害的物质。

【答案】　D

12．氮化铝（AlN，Al和N的相对原子质量分别为27和14）广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。

在一定条件下，AlN可通过反应Al2O3＋N2＋3C

2AlN＋3CO合成。

下列叙述正确的是（　　）

A．上述反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂

B．上述反应中，每生成1molAlN需转移3mol电子

C．AlN中氮元素的化合价为＋3

D．AlN的摩尔质量为41g

【解析】　因为Al2O3＋N2＋3C

2AlN＋3CO反应中，氮元素由0价→－3价，碳元素由0价→＋2价，所以N2是氧化剂，C是还原剂，所以A项错；每生成1molAlN转移3mole－，B项正确；AlN中氮元素的化合价为－3价，C项错误；AlN的摩尔质量是41g·mol－1，D项错误。

【答案】　B

二、非选择题（本题包括4小题，共52分）

13．（8分）聚苯乙烯是制造快餐盘（盒）的主要原料，也是造成“白色污染”的三大“主犯”（聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯）之一。

聚苯乙烯的结构为

，试回答下列问题：

（1）聚苯乙烯的基本结构单元是________，聚苯乙烯是由________（填结构简式）通过________反应形成。

（2）已知聚苯乙烯是线型结构的高分子化合物，试推测：

它________（填“能”或“不能”）溶于氯仿（CHCl3）中。

【解析】　有机高分子化合物的性质与其结构有关，故由其结构可判断其溶解性。

依据

可确定聚苯乙烯是由小分子苯乙烯加聚形成的。

【答案】　

（1）

　加聚　

（2）能

14．（12分）（2010年山东理综）玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。

（1）酚醛树脂由苯酚和甲醛缩聚而成，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向已有苯酚的反应釜中________加入甲醛，且反应釜应装有________装置。

（2）玻璃纤维由玻璃拉丝得到。

普通玻璃是由石英砂、________和石灰石（或长石）高温熔融而成，主要反应的化学方程式为________。

（3）玻璃钢中玻璃纤维的作用是________。

玻璃钢具有________等优异性能（写出两点即可）。

（4）下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是________。

a．深埋　　　　　　　b．粉碎后用作树脂填料

c．用作燃料d．用有机溶剂将其溶解，回收树脂

【解析】　

（1）为了控制反应速度，防止反应液温度过高，应缓慢地向反应釜中加入甲醛，并要装有冷却装置。

（3）玻璃钢是由玻璃纤维和高分子材料复合而成，其中玻璃纤维的作用是增强体，合成材料是基体。

（4）塑料深埋地下较长时间也不会腐烂，会造成严重的“白色污染”，故a错；作为燃料会放出大量有毒气体，不符合低碳环保要求，酚醛塑料在有机溶剂中，只溶胀而不溶解。

【答案】　

（1）缓慢　冷却

（2）纯碱

SiO2＋Na2CO3

Na2SiO3＋CO2

SiO2＋CaCO3

CaSiO3＋CO2

（3）增强作用；密度小、强度高、抗腐蚀、抗冲击、绝缘性好等　（4）b

15．（16分）（2009年全国Ⅰ）已知周期表中，元素Q、R、W、Y与元素X相邻。

Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。

回答下列问题。

（1）W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。

W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型是______________________________________；

（2）Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是______________；

（3）R和Y形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物的化学式是______________；

（4）这5个元素的氢化物分子中，①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是（填化学式）______________，其原因是______________________________________

______________________________________；

②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是

______________________________________；

（5）W和Q所形成的高温结构陶瓷材料的一种合成方法如下：

W的氯化物与Q的氢化物加热反应，生成化合物W（QH2）4和HCl气体；W（QH2）4在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。

上述相关反应的化学方程式（各物质用化学式表示）是____________________________________________________________________________。

【解析】　从Q的相同价态氧化物可以相互转变2NO2N2O4知Q为氮元素，W与Q可形成一种高温结构陶瓷，确定W为硅，W的氯化物分子呈正四面体结构为SiCl4紧紧抓住Q、R、W、Y与X相临，Y的最高价氧化物的水化物为强酸，Y为硫元素，从而知X为P，Q为N，W为Si，Y为S，R为As。

【答案】　

（1）原子晶体　

（2）NO2和N2O4　（3）As2S5

（4）①NH3、AsH3、PH3　NH3分子间存在氢键，所以沸点最高，相对分子质量AsH3大于PH3，分子间作用力AsH3>PH3，AsH3沸点高于PH3

②SiH4：

正四面体结构，PH3：

三角锥形，H2S：

（V形）

（5）SiCl4＋4NH3

Si（NH2）4＋4HCl、

3Si（NH2）4

Si3N4＋8NH3↑

16．（16分）铁是应用最广泛的金属，自远古时代人类就学会了炼铁，到目前为止，人类研制出了很多炼铁的方法。

某研究性学习小组同学在实验室中模拟工业炼铁的过程，实验装置如下：

（1）写出得到单质铁的化学方程式：

______________________________________。

（2）实验过程中看到玻璃管内的粉末由红棕色逐渐变黑，请设计一个实验来验证生成了单质铁：

_______________________________________________________。

（3）装置末端气球的作用为______________________________________。

实验结束时，应该先停止加热还是先停止通入CO？

原因是什么？

____________________________________________________________________________。

【解析】　检验是否生成单质，在反应结束后，待玻璃管内的固体冷却，取少量放于试管中，加少量盐酸，若产生无色无味气体（H2），则证明生成了单质铁；反应结束后，得到的铁还是赤热的，若先停止通入CO，会导致铁又被氧化，所以，应该先停止加热，待玻璃管内的固体冷却后，再停止通入CO。

【答案】　

（1）Fe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2

（2）取少量粉末放于试管中，加少量盐酸，若产生无色无味气体，则证明生成了单质铁

（3）收集CO，防止污染空气　先停止加热，防止生成的铁再次被氧化

B卷

一、选择题（本题包括12小题，每题4分，共48分）

1．欲观察H2燃烧的颜色，燃烧管的材料最好是采用（　　）

A．钠玻璃B．钾玻璃

C．钢管D．石英玻璃

【解析】　因为钠、钾、铁元素在灼烧时都有焰色反应，会干扰H2燃烧时火焰颜色。

【答案】　D

2．下列有关纯铁的描述正确的是（　　）

A．熔点比生铁的低

B．与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快

C．在潮湿的空气中比生铁容易被腐蚀

D．在冷的浓硫酸中可钝化

【解析】　生铁是铁和碳形成的合金，其熔点比纯铁低；生铁与盐酸反应可形成原电池，反应速率比纯铁与盐酸反应速率快；同理，在潮湿空气中生铁比纯铁易被腐蚀。

【答案】　D

3．（2009年山东基本能力）铁生锈是一种常见的自然现象，其主要的化学反应方程式为：

4Fe＋3O2＋2xH2O===2Fe2O3·xH2O。

右图为一放在水槽中的铁架，水位高度如图所示。

最容易生锈的铁架横杆是（　　）

A．①　　　　　　　　　　B．②

C．③D．④

【解析】　铁的腐蚀分化学腐蚀和电化学腐蚀，其中最主要的是电化学腐蚀，而电化学腐蚀中最常见的是在中性和弱酸性条件下的吸氧腐蚀，题中③处的铁块接触空气和水，最符合吸氧腐蚀发生的条件，所以腐蚀最快。

【答案】　C

4．下列事实不能用电化学理论解释的是（　　）

A．轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块

B．铝片不需用特殊方法保存

C．保护钢闸门的时候，常常把钢闸门与电源的负极相连

D．镀锌铁比镀锡铁耐用

【解析】　在轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块，在海水作用下与船壳的钢铁形成原电池，锌块作电池负极，保护了船壳；铝片由于表面形成了致密的氧化膜，能阻止内部金属继续被腐蚀，与电化学无关；钢闸门与电源负极相连，作为电解时的阴极被保护起来；镀锌铁中，铁作原电池的正极，被锌保护，而在镀锡铁中，铁作原电池的负极，很容易被腐蚀。

所以选B。

【答案】　B

5．新弹性材料丁基苯吡橡胶的结构简式为（　　）

其单体可能是以下物质中的某几种：

，正确的一组单体是（　　）

A．①②⑥B．②③⑤

C．①②⑤D．②④⑥

【答案】　B

6．下列有关新型有机高分子材料的说法中，不正确的是（　　）

A．高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等

B．复合材料一般是以一种材料作基体，另一种材料作为增强体

C．导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料

D．合成高分子材料制成的人工器官都会受到人体的排斥作用，难以达到生物相容的程度

【解析】　并不是所有人工合成的高分子材料植入人体后都出现排斥反应，有不少的新型高分子材料具有优异的生物相容性，在人体中排斥很小，可以满足人工器官对材料的苛刻要求。

【答案】　D

7．炼钢生产中，用纯氧代替空气的目的是（　　）

①降低碳的含量，除去硫、磷杂质　②防止因氮气的影响使钢变脆　③克服氮气排出时带走热量　④有利于调整钢中硅、锰含量

A．①②B．②③

C．③④D．①③

【解析】　空气中有O2和N2，N2不参与反应，因此主要是防止因N2的影响使钢变脆和克服N2排出时带走热量。

【答案】　B

8．橡胶属于有机高分子化合物，是重要的工业原料。

它具有良好的弹性，但强度较差。

为了增强某些橡胶制品的强度，往往需要进行硫化处理，橡胶制品硫化程度越高，强度越大，弹性越差。

请分析下列橡胶制品中硫化程度最高的是（　　）

A．橡皮筋B．汽车外胎

C．普通气球D．医用乳胶手套

【解析】　橡皮筋、普通气球的弹性好，所以硫化程度小，汽车外胎与医用乳胶手套相比，轮胎要承受较大的压力，所以制汽车轮胎的橡胶硫化程度最高。

【答案】　B

9．复合材料中往往有一种材料作为基体，另一种材料作为（　　）

A．增塑剂B．发泡剂

C．防老化剂D．增强剂

【解析】　复合材料中一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂，以改善其性能。

【答案】　D

10．下列说法中正确的是（多选）（　　）

A．天然纤维就是纤维素

B．合成纤维的主要原料是石油、天然气、煤和农副产品

C．化学纤维的原料可以是天然纤维

D．生产合成纤维的过程中发生的是物理变化

【解析】　天然纤维不仅包括纤维素，还包括羊毛、蚕丝等；生产合成纤维的主要原料是石油、天然气、煤和农副产品，在生成过程中必包含有加聚或缩聚反应，应属化学变化；化学纤维的原料可以是天然纤维。

如黏胶纤维就是用木材、草类等天然纤维经化学加工制成的。

【答案】　BC

11．下列说法中不正确的是（　　）

A．硫化橡胶遇汽油能发生溶胀

B．聚硫橡胶具有良好的耐严寒、耐高温性能

C．合成橡胶是以石油、天然气为原料，以二烯烃和烯烃为单体聚合而成的高分子

D．橡胶的老化实质上发生的是氧化反应

【解析】　硫化橡胶为体型高分子，不能被汽油溶解，但可被汽油溶胀；聚硫橡胶具有良好的耐油性，而硅橡胶具有耐严寒、耐高温性能；橡胶的老化是因为其高分子链中含不饱和键，易被氧化变质。

【答案】　B

12．C3N4和Si3N4晶体结构相似，是新型的非金属高温结构陶瓷材料。

下列说法中正确的是（　　）

A．C3N4和Si3N4晶体中都含有共价键

B．C3N4和Si3N4中N的化合价均为＋3价

C．C3N4和Si3N4易与水反应生成NH3

D．C3N4晶体的硬度比Si3N4晶体的硬度小

【解析】　C3N4和Si3N4中N为－3价，从其用途可知二者均不易与H2O反应，由于碳氮键的键长比硅氮键的键长短，则C3N4的硬度比Si3N4的大。

【答案】　A

二、非选择题（本题包括4小题，共52分）

13．（9分）一根细如发丝的光缆可以同时传导上千部电话，约是铜的100倍。

“光缆无铜，盗割有罪。

”试问：

光缆主要是以________为原料制成的，通话过程中线路中传导的是________（填“光”或“电”）信号，传播方式是________。

【解析】　光缆的主要成分是SiO2。

通讯设施中，金属线传送的是电信号，光缆传送的是光信号，光在光缆内全反射传导，信号损失率低，因而传导性能优良。

【答案】　SiO2　光　全反射

14．（15分）（2010年重庆理综）金属钙线是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂。

某钙线的主要成分为金属M和Ca，并含有3.5%（质量分数）CaO。

（1）Ca元素在周期表中的位置是____________，其原子结构示意图为________。

（2）Ca与最活泼的非金属元素A形成化合物D，D的电子式为____________，D的沸点比A与Si形成的化合物E的沸点________。

（3）配平用钙线脱氧脱磷的化学方程式：

P＋

FeO＋

CaO

Ca3（PO4）2＋

Fe

（4）将钙线试样溶于稀盐酸后，加入过量NaOH溶液，生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色M（OH）n，则金属M为________；检验Mn＋的方法是______________________________________

（用离子方程式表示）。

（5）取1.6g钙线试样，与水充分反应，生成224mLH2（标准状况），再向溶液中通入适量的CO2，最多能得到CaCO3______g。

【解析】　

（1）Ca元素在周期表中的位置是第四周期第ⅡA族，其原子结构示意图为

。

（2）A为最活泼的非金属元素，所以A为F，D为CaF2，其电子式为

，A与Si形成的化合物E为SiF4，因为CaF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，所以D的沸点比E的沸点高。

（4）由题中现象知M为Fe，M（OH）n为红褐色为Fe（OH）3，Mn＋为Fe3＋，其检验方法是Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3

（5）Ca　～　Ca（OH）2　～　H2　～　CaCO3

　　　　　　　　　　　224mL　m1＝

×100g/mol＝1g

CaO　～　Ca（OH）2　～　CaCO3

1．6g×3.5%　　　　　m2＝

×100g＝0.1g

最多能得到CaCO3　m＝m1＋m2＝1.1g

【答案】　

（1）第四周期第ⅡA族；

（3）2P＋5FeO＋3CaO

Ca3（PO4）2＋5Fe

（4）Fe　Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3

（5）1.1g

15．（14分）有机黏合剂的黏合过程一般是液态的小分子黏合剂经化学反应转化为大分子或高分子而固化。

（1）“502胶”是一种快干胶，其反应生成的物质结构简式为

该聚合物的链节为________，单体为________。

请写出“502胶”发和黏合作用的化学方程式：

______________________________________

______________________________________；

（2）厌氧胶

也是一种黏合剂，工业上用丙烯酸和某物质在一定条件下反应可制得这种黏合剂。

这一制取过程的化学方程式为________________________________________________________________。

（3）白乳胶是常用的黏合剂，其主要成分为醋酸乙烯酯（CH3COOCH===CH2），它有多种同分异构体，如

。

已知含有

结构的物质不能稳定存在。

请写出另外3种含—CH===CH—结构的链状同分异构体的结构简式：

________________________、________________________、________________________________。

【解析】　

（1）“502胶”发生黏合作用，其实质就是把小分子化合物变为高分子化合物，根据

可知该聚合物的链节为

（3）根据“含—CH===CH—结构的链状同分异构体”的要求及题中提供的3种结构简式揭示，不难写出

CH2===CHCH2COOH、CH3CH===CHCOOH、CH2===CHCH（OH）CHO

16．（14分）PET是聚酯类合成材料，用卤代烃为原料合成PET的线路如下（反应中部分无机反应物及产物已省略）。

已知RX2（R、R′代表烃基，X代表卤素原子）是芳香族化合物，相对分子质量为175，其中X元素的质量分数为40.6%。

请回答下列问题：

（1）RX2的分子式为________。

（2）RX2苯环上只有两个取代基，且苯环上的一硝基代物只有一种；则RX2的结构简式为______________________________________。

（3）1molC与足量的NaHCO3溶液反应可放出________LCO2（标准状况）。

（4）反应①的化学方程式为______________________________________，

其反应类型为______________________________________；

从D到E，工业上一般通过两步反应来完成，若此处从原子利用率100%