纳米材料知识点

纳米材料：原则上描述的是指单个单元的尺寸(至少一维)在1至1000纳米(10-9)之间，但通常为1至100纳米之间(纳米级的通常定义的材料，并且这一基本颗粒的总数量在整个材料的所有颗粒总数中占50%以上。纳米材料广义上是三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或者由该尺度范围的物质为基本结构单元所构成的材料的总称。由于纳米尺寸的物质具有与宏观物质所迥异的表面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应和量子限域效应，因而纳米材料具有异于普通材料的光、电、磁、热、力学、机械等性能。纳米材料的性能往往由量子力学决定。

纳米材料知识点题库

下列说法不正确的是（）

A . 液晶态介于晶体状态和液态之间，液晶具有一定程度的晶体的有序性和液体的流动性 B . 常压下，0℃时冰的密度比水的密度小，水在4℃时密度最大，这些都与分子间的氢键有关 C . 石油裂解、煤的干馏、玉米制醇、蛋白质的变性和纳米银粒子的聚集都是化学变化 D . 燃料的脱硫脱氮、SO₂的回收利用和NO_x的催化转化都是减少酸雨产生的措施

“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，所得分散系的有关说法正确的是（　　）

A . 是纯净物 B . 有丁达尔现象 C . 能通过过滤的方法得到纳米材料 D . 所得物质一定为悬浊液或乳浊液

纳米TiO₂作为一种光催化剂越来越受到人们的关注，现正广泛开发运用．

（1）制取纳米TiO₂的方法很多，氢氧火焰水解法是将TiCl₄气体导入氢氧火焰中（700～1000℃）进行水解，其化学反应式为：

（2）纳米二氧化钛可光解挥发性有机污染物（VOCs），若无水蒸气存在，三氯乙烯降解反应为：C₂HCl₃+2O₂→2CO₂+HCl+Cl₂ ，若有足够量的降解后的尾气，实验室检验产物中有氯气的简单方法是：通过质谱仪发现还有多种副反物，其中之一为：，则该有机物核磁共振氢谱有个峰．

（3）利用半导材料TiO₂与染料、铂电极及 $\text{[math]}$ 和I^﹣的混合物作电解质（I₂+I^﹣⇌I₃^﹣），可构成染料敏化太阳能电池（DSSCs）工作原理如图1，该电池工作时，正极的电极反应为：

（4）在不同的载体（钛片、铝片、陶瓷）表面制备二氧化钛薄膜，来考察不同载体TiO₂薄膜光催化使甲基橙脱色，每次光照20min取一次样，实验结果如图2，下列说法正确的是

（a）不同载体，无论何种温度一定是钛片最好

（b）约在520℃时，钛片载体的光催化活性最好

（c）无论何种载体，催化活性总是随温度的升高而升高

（d）不同负载TiO₂薄膜的光催化活性不同．

碳纳米管有许多独特的性质，如高机械强度和弹性，多孔结构能吸附气体分子．因此碳纳米管可用作( )

①防弹衣材料 ②防火材料 ③储氢材料 ④绝缘材料

A . ①② B . ③④ C . ①③ D . ②④

“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 . 有丁达尔效应 C . 所得液体一定能导电 D . 所得物质一定为悬浊液或乳浊液

“纳米材料”（1nm=10^﹣⁹ m）是指研究开发直径为几纳米至几十纳米的材料．如将“纳米材料”分散到某液体中，对于所得分散系的叙述不正确的是（）

A . 光速通过此分散系时会形成一条光亮的“通路” B . 此分散系中“纳米材料”的粒子在做不停的、无序的运动 C . 在外加电场作用下，“纳米材料”的粒子可能向电极做定向运动 D . 用滤纸过滤的方法可以从此分散系中分离得到该“纳米材料”

碳纳米管是由碳原子组成的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲而成，具有许多异常的力学、电学和化学性能．下列关于碳纳米管的说法不正确的是（）

A . 碳纳米管属于一种有机合成纤维 B . 碳纳米管与金刚石互为同素异形体 C . 常温下，碳纳米管具有较好的稳定性 D . 碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料

“纳米材料”（1nm=10^﹣9m）已广泛应用于催化及军事科学中．“纳米材料”是指研究开发直径为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．有以下叙述：①所得物质一定是溶液，②能全部透过半透膜，③有丁达尔现象，④所得液体可以全部透过滤纸．对所得分散系的上述叙述正确的是（）

A . ①② B . ②③ C . ①④ D . ③④

“纳米材料”是粒子直径为1nm～100nm的材料，纳米碳就是其中的一种。某研究所将纳米碳均匀的分散到蒸馏水中，得到的分散系①是溶液②是胶体③具有丁达尔现象④不能透过半透膜⑤不能透过滤纸⑥静置后会出现黑色沉淀。其中正确的是( )

A . ①④⑥ B . ②③⑤ C . ②③④ D . ①③④⑥

澳大利亚科学家发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”，每个泡沫含有约4 000个碳原子，直径约6～9 nm，在低于－183 ℃时，泡沫具有永久磁性，下列叙述正确的是（）

A . “碳纳米泡沫”与石墨互为同位素 B . 把“碳纳米泡沫”分散到适当的溶剂中，能产生丁达尔效应 C . “碳纳米泡沫”是一种新型的碳化合物 D . “碳纳米泡沫”和金刚石的性质相同

纳米是长度单位，1纳米等于1×10^－⁹米，物质的颗粒达到纳米级时，具有特殊的性质。例如将单质铜制成“纳米铜”时，具有非常强的化学活性，在空气中可以燃烧。下列对“纳米铜”的有关叙述正确的是（）

A . 常温下“纳米铜”比铜片的还原性强，反应时反应速率快 B . “纳米铜”颗粒更细小，反应时接触面积大，反应速率快 C . “纳米铜”与铜是同素异形体 D . 常温下“纳米铜”比铜片更易得电子，反应时反应速率快

有人设想将碳酸钙通过的加工方法使之变为纳米碳酸钙(碳酸钙粒子直径是几纳米至几十纳米)，这将引起建筑材料的性能发生巨变。下列关于纳米碳酸钙的推测可能发生的是（）

A . 纳米碳酸钙的水溶液会浑浊不清 B . 纳米碳酸钙分散到水中能产生丁达尔效应 C . 纳米碳酸钙化学性质已与原来碳酸钙完全不同 D . 纳米碳酸钙的粒子不能透过滤纸，也不能透过半透膜

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中。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( )

A . 能全部透过半透膜 B . 有丁达尔效应 C . 所得液体不可以全部透过滤纸 D . 所得物质一定是溶液

2022年2月4日，万众瞩目的第24届冬奥会在北京隆重开幕，本届冬奥会尽显化学高科技。下列有关说法不正确的是（）

A . “飞扬”火炬喷口外壳采用聚硅氮烷树脂，该树脂属于无机聚合物 B . “战袍”利用微信小程序，调控石墨烯片加热保暖，石墨烯和碳纳米管互为同分异构体 C . 国家速滑馆采用的硫化镉发电玻璃，可将太阳能转化为电能 D . 滑雪头盔采用碳纤维、玻璃纤维和弹性体三种成分合成的新材料，其中玻璃纤维和普通玻璃的成分相同

下列关于物质特殊聚集状态的叙述中，不正确的是（）

A . 在电场存在的情况下，液晶分子沿着电场方向有序排列 B . 非晶体的内部原子或分子的排列杂乱无章 C . 液晶最重要的用途是制造液晶显示器 D . 由纳米粒子构成的纳米陶瓷有极高的硬度，但低温下不具有优良的延展性

某课题组设计合成的双(β-二酮)钛(Ⅳ)配合具有抗肿瘤作用，合成路线如下：

下列说法正确的是（）

A . 乙的分子式为C₈H₈O₂S₂ B . K₂CO₃中阴离子的VSEPR模型为正四面体形 C . 物质甲中含σ键和Π键的数目之比为7：1 D . 丙中Ti的配位数为4

在10^﹣9m～10^﹣7m范围内，对原子、分子进行操纵的纳米超分子技术往往能实现意想不到的变化。纳米铜颗粒一遇到空气就会剧烈燃烧，甚至发生爆炸，下列说法正确的是（）

A . 纳米铜是一种新型胶体 B . 纳米铜颗粒比普通铜更易与氧气发生反应 C . 纳米铜与普通铜所含铜原子的种类不同 D . 纳米铜无需密封保存

溶解硝态氮( $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 采用等)是水体物质，可多种方法将其去除。

（1）有效反硝化作用下，有效( $\text{[math]}$ )将酸性废水中的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 除去，同时产生了无污染的气体。 $\text{[math]}$ 反应的选择：。
（2）纳米铁粉可用于排放废水中的硝态氮 $\text{[math]}$ 表示)，反应如图1所示。
①有研究发现，在铁粉总量一定的条件下，水中的溶解氧过多不利于硝态氮去除。其原因是。
②利用纳米铁粉与活性炭可提升硝态废水中炭硝态的除害效果。控制铁粉与活性炭态反应的总质量，一定时间不同，测得中氮态氮排放率与中氮硝态氮氧化物 $\text{[math]}$ 的关系如图2所示， $\text{[math]}$ 过大和过小都会导致硝态氮残留率上升，但方向1上升幅度小于方向2。硝态氮残留率呈现如此变化的原因是。
（3）用含为(主要是化合价) $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ )溶液作吸收液处理烟气中氮氧化物时， $\text{[math]}$ 被打包 $\text{[math]}$ 。用电解法可将处理烟气后溶液中的 $\text{[math]}$ 变成无毒物质，同时使吸收液再生。
①写出电解时阴极的电极反应式：。
②若完全电解后阴极生成1mol还原产物，阳极生成气体在标准状况下体积是。