6.1 金属材料的物理特性-2021-2022学年九年级化学科粤版（2012）下册（word版含解析）

6.1金属材料的物理特性
一、选择题（共16题）
1．下列关于生铁和钢的叙述中正确的是
A．都不易被腐蚀 B．二者含碳量有所不同
C．都是铁的单质 D．都是铁和碳的化合物
2．下列物质中，属于纯净物的是（　　）
A．空气 B．不锈钢 C．蒸馏水 D．澄清石灰水
3．下列物质中属于纯净物的是
A．天然气 B．水银 C．不锈钢 D．碘酒
4．下列物质中，属于合金的是
A．铁 B．钢 C．铝 D．铜
5．垃圾分类，从我做起。下列可回收垃圾属于金属材料的是
A．旧报纸 B．塑料瓶 C．玻璃瓶 D．铝制易拉罐
6．下列关于金属材料的说法，正确的是（ ）
A．金属材料包含合金材料和纯金属材料
B．合金都是由不同金属单质组成
C．硬铝比纯铝柔软容易制成各种器皿
D．合金的熔点比组成它的纯金属都高
7．苏通大桥高强斜拉索材料——镀锌钢丝，其各项指标技术均达到了世界先进水平，根据已有的化学知识判断，斜拉索材料属于（ ）
A．复合材料
B．合成材料
C．金属材料
D．无机非金属材料
8．石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得，它是目前世界上人工制得的最薄材料。下列关于石墨烯的说法错误的是
A．石墨烯是单质 B．石墨烯具有可燃性
C．石墨烯具有还原性 D．石墨烯是金属材料
9．关于合金，下列说法错误的是(　　)
A．合金是混合物
B．合金的硬度一般比各成分金属大
C．多数合金的熔点低于组成它的成分金属
D．合金只能由金属与金属熔合而成
10．下列物质的用途仅与其物理性质有关的是
A．氧气用于急救病人 B．氢气作清洁燃料 C．铜用于导线 D．稀有气体作保护气
11．根据你的生活经验和所学的化学知识判断，下列做法不科学的是
A．用钢丝球洗刷铝制炊具 B．进入久未开启菜窖前要做灯火实验
C．油锅着火用锅盖盖灭 D．用过的菜刀先洗净后擦干
12．“金属明星”钛的获取方法之一为：TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti，该反应属于
A．分解反应 B．化合反应 C．置换反应 D．复分解反应
13．下列关于生铁和钢的描述中，正确的是
A．生铁和钢都是混合物，其主要成分都是碳
B．生铁硬币有韧性，既可铸叉可锻
C．生铁与钢的性能有很大的差别，主要是由于生铁和钢中的含碳量不同
D．生铁的含碳量比钢低
14．下列关于合金的说法正确的是（　　）
A．合金中一定不含有非金属
B．合金的硬度一般比各成分金属大
C．生铁可以完全溶解在足量的稀盐酸中
D．多数合金的熔点高于组成它的成分金属
15．目前哈尔滨市地铁工程已有一定的规模，待哈尔滨地铁网络全部建成以后，地铁将成为城市最主要的交通工具，下列有关说法不正确的（　　）
A．地铁作为环保的交通工具，可以很大限度地实现节能减排
B．锰钢的硬度大、韧性好，铁轨是用锰钢铺设的
C．生铁是使用最多的金属材料
D．建设时，将沙子、氢氧化钙混合，这样可以使桥梁更加坚固耐用
16．下列比较错误的是
A．韧性：钢>生铁 B．含碳量：生铁>钢
C．地壳中元素含量：Al>Fe D．含铁量：Fe2O3>Fe3O4
二、综合题（共6题）
17．我们的生活离不开化学。请回答下列问题。
(1)进入新装修的房间会闻到异味，这体现了粒子______的性质。人们常用活性炭来去除异味，这利用了活性炭的_____性。
(2)行外出旅游乘坐的飞机使用的航空煤油是由______炼制的产品。飞机的外壳主要是合金，这利用了镁铝合金的______性质。
A 密度小，材质轻 B 导电性 C 抗腐蚀性能好
18．开发利用氢能源是实现可持续发展的需要。根据图示分析，回答问题：
①氢燃料电池汽车模型标示的各部件中，用金属材料制成的是_____（填序号）。
a.涤纶靠垫 b.橡胶轮胎 c.铜质导线 d.铝合金轮毂
②氢燃料电池的工作原理是：将氢气、氧气送到燃料电池中，经过催化剂的作用，发生反应，同时产生电流。请写出氢燃料电池工作原理示意图中反应的化学方程式_____。
③氢气作燃料的优点是_____。
（2）工业上可通过下列工艺流程处理工厂排放的含二氧化硫的尾气并获得氢气。
主反应器中反应的化学方程式是_____。膜反应器中的基本反应类型是_____。该工艺流程中，能被循环利用的物质是_____。
（3）采用电解水的方式制备10Kg氢气，理论上需要水的质量是多少千克？____
19．2020年6月23日，长征三号乙运载火箭将北斗三号最后一颗组网卫星成功送入预定轨道，我国北斗导航地位将进一步提升。从化学视角回答下列问题：
（1）卫星制造使用了黄金、钛合金，其中用作天线的是______。使用黄金制作卫星的电子元件，利用了金的什么化学性质？______填序号。
A．光泽好 B．耐磨、易加工 C．容易导电 D．很难被氧化
（2）卫星的太阳能电池帆板用先进的砷化镓主板和铝合金边框制成，砷（As）原子的结构示意图如图，其中X=______。铝合金比纯铝具有的优势是______（写出1条即可）。
（3）运载火箭用偏二甲肼（C2H8N2）作燃料，N2O4作氧化剂。火箭发射时，燃料与氧化剂剧烈反应放出大量的热，并生成对空气无污染的两种氧化物和一种单质，这种单质的化学式为______，两种氧化物中相对分子质量较大的是______。
20．下图是家用豆浆机，请根据图回答下列问题：
（1）制作材料中属于金属或合金的是 ______ （选填一种 物质编号），
（2）合金与组成它的纯金属相比，硬度 ______、熔点______。
（3）属于单质的是 ______ （选填一种物质编号）
（4）传统的生豆浆是用石磨来打磨的，打磨的过程是 ______变化 ；
（5）用操作将黄豆渣分离的方法类似于我们实验中的 ______ 操作．
21．“生活即学习”、“社会即教材”，化学在衣食住行、环境能源、材料科学、医疗卫生等方面越来越大地体现自己的价值。
（1）芝麻酱具有丰富的营养。如图为某品牌芝麻酱商标的一部分。其中钙、铁、硒是指___________(填字母序号)。
A．分子 B．原子 C．单质 D．元素
（2）废电池中铅、镉、汞等重金属对土壤和水源的污染非常严重，小芳从废干电池中回收有关物质并进行探究。
①她将上图电池中各物质进行分类，其中可回收的金属材料是___________。(写一例即可)
②提取二氧化锰：除去二氧化锰中的少量碳粉(少量碳粉与二氧化锰不反应)，可采用的方法是___________。
（3）制备高纯硅和二氧化硅主要工艺流程如下图所示。
(Ⅰ)反应①的化学方程式为：，从氧化还原反应角度分析，C发生了___________反应。
(Ⅱ)用于制造光导纤维的高纯二氧化硅，可利用反应②制备，同时生成一种可循环使用的物质，该反应的化学方程式为___________。
22．铜是人类使用最早、应用广泛的金属材料。
（1）高铁开通运营，有效延伸我市发展空间。下列与高铁有关的物质不属于金属材料的是__________。
A 橡胶密封件 B 铝合金车体 C 碳纤维复合材料防火壁板 D 铁轨
（2）人们大量使用黄铜而不是纯铜，是因为黄铜硬度比纯铜硬度_________（填“大”或“小”）。
（3）兴趣小组探究长期放置在空气中铜表面生成“铜绿”的原因。实验装置及现象如下。
査阅资料：碱石灰能吸收二氧化碳和水蒸气，氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳。
序号 a b c d
实验装置
实验现象 铜片不生锈 铜片不生锈 铜片不生锈 铜片生锈
①说明铜生锈需要水的一组实验是_____________（填实验序号）；
②通过实验证明铜与H2O和___________反应产生“铜绿”。
（4）我国炼铜技术源远流长。
①我国古代记载有“曾青得铁则化为铜”，化学方程式为： 。该反应溶液颜色由蓝色变为___________，其中FeSO4的名称为___________。
②现代炼铜的新工艺以黄铜矿为原料，采用生物炼铜。其原理之一为： 。R的化学式为___________。
（5）兴趣小组取32.0gCuO粉末，按下图装置进行实验。
①实验时，应先___________（填“加热样品”或“通一段时间CO”）。
②从环境保护角度，该装置缺少___________。
③若加热一段时间后，测得装置B增重11.0g，此时固体中铜元素与氧元素的质量比为___________，若缺少C装置测得数据将___________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
④若32.0gCuO完全被还原成Cu，装置B增重多少克？（写计算过程）____
参考答案
1．B
【详解】
A、生铁抗腐蚀性能差，错误；
B、生铁和钢的区别是含碳量不同，生铁的含碳量大于钢，正确；
C、生铁和钢都是铁、碳合金，属于混合物，错误；
D、生铁和钢都是铁、碳合金，属于混合物，错误；
故选B。
2．C
【详解】
A、空气中有氧气、氮气等，属于混合物，故选项错误；
B、不锈钢有铁、铬、镍，属于混合物，故选项错误；
C、蒸馏水是一种物质，属于纯净物，故选项正确；
D、澄清石灰水中有氢氧化钙和水，属于混合物，故选项错误；
故选C。
3．B
【详解】
A. 天然气的主要成分是甲烷，所以天然气是混合物，不符合题意；
B. 水银是金属汞的俗名，是纯净物，符合题意；
C. 不锈钢含铁、碳和铬等，是混合物，不符合题意；
D. 碘酒是溶液，是混合物，不符合题意。故选B。
4．B
【详解】
A、铁是纯金属，不是合金，错误；B、钢是铁的合金，正确；C、铝是纯金属，不是合金，错误；D、铜是纯金属，不是合金，故错误。故选B。
5．D
【详解】
A、旧报纸属于纸张，不属于金属材料，不符合题意；
B、塑料瓶是用塑料制成的，塑料属于三大合成材料，不符合题意；
C、玻璃瓶是用玻璃制成的，玻璃的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，不符合题意；
D、铝制易拉罐是用铝合金，属于金属材料，符合题意；
答案：D。
6．A
【详解】
A、金属材料包括合金和纯金属，A正确。
B、合金中可以只含一种金属单质，B错误。
C、硬铝是合金，相对于纯金属硬度更大，C错误。
D、合金熔点比组成它的纯金属都低，D错误。
故选：A。
7．C
【详解】
试题分析：斜拉索材料的成分是镀锌钢丝，其成分是合金，属于金属材料。
8．D
【详解】
A、石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得，石墨是碳元素形成的单质，则石墨烯属于单质，故选项说法正确；
B、碳单质具有可燃性，则石墨烯具有可燃性，故选项说法正确；
C、碳单质具有还原性，则石墨烯具有还原性，故选项说法正确；
D、石墨烯是碳元素形成的单质，不属于金属材料，故选项说法错误。
故选D。
9．D
【详解】
A、由合金的定义：由一种金属与其它金属或非金属熔合而成的具有金属特性的混合物；故选项正确，但不符合题意。
B、合金的硬度一般比各成分金属硬度大；故选项正确，但不符合题意。
C、多数合金的熔点低于组成它的成分金属；故选项正确，但不符合题意。
D、合金可以由金属与金属熔合而成，也可以是金属与非金属熔合而成；故选项错误，但符合题意。
故选：D。
10．C
【解析】A、根据物理性质与化学性质的本质区别和氧气能供给呼吸的性质判断；
B、根据物理性质与化学性质的本质区别和氢气的可燃性及燃烧产物判断；
C、根据物理性质与化学性质的本质区别和铜的导电性判断；
D、根据物理性质与化学性质的本质区别和稀有气体化学性质不活泼判断。
解：物理性质与化学性质的本质区别，是否需要通过化学变化表现出来，物理性质不通过化学变化就表现出来，化学性质是在化学变化中表现出来的。
A、氧气用于急救病人，是利用氧气能供给呼吸的性质，这一性质必须通过呼吸作用这一化学反应表现出来，是化学性质，所以错误；
B、氢气用作清洁燃料，是利用氢气燃烧生成水的同时能放出大量的热，这一性质必须通过燃烧这一化学反应表现出来，是化学性质，所以错误。
C、铜丝做电线是利用了铜的导电性，导电性不通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，所以正确。
D、稀有气体做保护气是利用它的稳定性，这一性质必须通过化学反应表现出来，是化学性质，所以错误。
故选C。
11．A
【详解】
A. 用钢丝球洗刷铝制炊具，擦去了保护膜。故A错误。B. 进入久未开启菜窖前要做灯火实验，防窒息死亡。故B正确。C. 油锅着火用锅盖盖灭，与空气隔绝。故C正确。D. 用过的菜刀先洗净后擦干，防锈。故D正确。
12．C
【解析】
由TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti可知，反应物中镁属于单质，四氯化钛属于化合物，生成物中钛属于单质，氯化镁属于化合物，该反应属于置换反应．故选C．
13．C
【详解】
A、生铁和钢都是混合物，其主要成份都是铁而不是碳，错误；B、生铁硬，但没有韧性，只可以铸而不可锻，错误；C、由于生铁和钢中的含碳量不同，生铁与钢的性能有很大的差别，正确；D、生铁的含碳为2-4.3%，钢的含碳量为0.3-2%，生铁的含碳量比钢高，错误。故选C。
14．B
【详解】
A、合金中不一定不含非金属，例如生铁属于合金，其中含有碳。故错误；
B、合金的硬度一般比各成分金属大。故正确；
C、生铁中的铁能和稀盐酸反应而溶解，其中的碳不能和稀盐酸反应，不能溶解。故错误；
D、各成分金属的熔点一般比合金的熔点高。故错误。
故选B。
15．C
【详解】
A、地铁作为环保的交通工具，可以节约资源，故对；
B、锰钢的硬度大、韧性好，铁轨是用锰钢铺设的，故对；
C、生铁弹性小，韧性差，不是使用最多的金属材料，故错；
D、将氢氧化钙与粘土、沙子混合，氢氧化钙能与二氧化碳反应生成白色坚硬的碳酸钙，这样可以使桥梁更加坚固耐用，故对。
故选：C。
16．D
【详解】
A、含碳量越高，硬度越大，含碳量越小，韧性越好，钢的韧性强于生铁，正确；B、生铁中的含碳量为2%～4.3%，钢中的含碳量为0.03%～2%，故生铁中的含碳量高于钢中的含碳量，正确；C、地壳中铝的含量高于铁，正确；D、氧化铁中铁的含量为：=70%，四氧化三铁中铁的含量为：≈72.4%四氧化三铁中的含铁量高于氧化铁中的含铁量，错误。故选D。
17．不断运动 吸附 石油 AC
【详解】
(1)新装修的房间里污染气体主要是甲醛，由于甲醛分子的不断运动，使得整个房间充满异味，活性炭可以吸附气体，因此可以吸收有毒的甲醛气体，故答案为不断运动，吸附；
(2)航空煤油是由石油炼制的，由于石油为不可再生资源，因此煤油也是不可再生资源，飞机的外壳是铝镁合金，具有密度小，材质轻，抗腐蚀性能好的优点，故答案为石油，AC.
18．CD 2H2+O22H2O 燃烧产物是水，对环境无污染 2H2O+SO2+I2=H2SO4+2HI 分解反应 I2 90kg
【详解】
（1）①涤纶和合成橡胶属于合成材料；铜和铝合金属于金属材料；故填：CD；
②氢气与氧气在催化剂的作用下生成水；故填：2H2+O22H2O；
③氢气的热值高，氢气燃烧生成水，对环境无污染；故填：燃烧产物是水，对环境无污染；
（2）主反应器中反应是水和二氧化硫以及碘反应生成硫酸和碘化氢，对应的化学方程式是 2H2O+SO2+I2=H2SO4+2HI．膜反应器中是碘化氢分解为氢气和碘，为一变多，符合分解反应特征，属于分解反应。该工艺流程中，开始碘作为反应物，后来是生成物，所以能被循环利用的物质是 I2．故填：2H2O+SO2+I2=H2SO4+2HI；分解反应； I2；
（3）解：设需要水的质量为x，则：
x=90kg
答：理论上需要水90kg。
19．钛合金 D 5 耐腐蚀 N2 二氧化碳
【详解】
（1）卫星制造使用了黄金、钛合金，其中用作天线的是钛合金。使用黄金制作卫星的电子元件，利用了金的化学性质稳定，故选D。
（2）原子中质子数=核外电子数，故X=33-2-8-18=5。铝合金比纯铝具有的优势是耐腐蚀。
（3）运载火箭用偏二甲肼（C2H8N2）作燃料，N2O4作氧化剂。火箭发射时，燃料与氧化剂剧烈反应放出大量的热，并生成对空气无污染的两种氧化物和一种单质，根据化学反应前后元素的种类不变，生成物是二氧化碳、水、氮气，这种单质的化学式为N2，两种氧化物中相对分子质量较大的是二氧化碳。
20．c或e 增大 降低 e 物理 过滤
【详解】
(1)合金是指金属与其他金属或非金属熔合一起得到的具有金属性能的一类材料，故选c或e；（2）合金与组成它的纯金属相比，硬度增大、熔点降低；(3)单质是指只含一种元素的纯净物。故选e；(4) 传统的生豆浆是用石磨来打磨的，打磨的过程是没有新物质生成，属于物理变化；(5)把不溶于液体的固体物质与液体分离开来的方法叫作过滤。
21．
（1）D
（2） 铜或锌 在空气中加热
（3） 氧化
【解析】
（1）
芝麻酱中的钙、铁、硒不是以单质、分子、原子等形式存在的，而是指元素，因此图中钙、铁、硒是指元素，故选D；
（2）
二氧化锰是由锰、氧两种元素组成的化合物，属于氧化物．塑料膜是人工合成的含有有机物的材料，锌、铜属于金属材料，故其中可回收的金属材料是铜和锌，故填：铜或锌；在空气中加热使碳与空气中的氧气反应生成二氧化碳，可以除去二氧化锰中的碳，故填：在空气中加热
（3）
反应①中的C被氧化为CO，C发生了氧化反应，故填：氧化；根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变，且这种物质是此工艺流程中可循环使用的物质，那么推断这种物质是氯气，因此反应的化学方程式为：。
22．AC 大 a d O2和CO2 浅绿色 硫酸亚铁 H2O 通一段时间CO 尾气处理装置（尾气处理方法也得分） 32：3 偏大 设反应生成CO2的质量为x，则
解得：x=17.6g。
答：装置B增重的质量等于生成CO2的质量为17.6g。
【详解】
（1）A、橡胶密封件属于合成材料；
B、铝合金车体属于合金，为金属材料；
C、碳纤维复合材料防火壁板属于复合材料；
D、铁轨属于合金，是金属材料；
故填：AC。
（2）合金硬度通常比它的组成纯金属的硬度大，人们大量使用黄铜而不是纯铜，是因为黄铜硬度比纯铜硬度大。
（3）①实验a铜片在干燥的空气中不生锈，d中铜片同时与空气和水接触，铜片生锈，说明铜生锈需要水的一组实验是ad；
②实验a铜片在干燥的空气中不生锈，b中铜片不与二氧化碳接触，不生锈，c中铜片不与氧气接触，不生锈，d中铜片同时与氧气、二氧化碳和水接触，铜片生锈，通过实验证明铜与H2O和O2和CO2反应产生“铜绿”。
（4）①我国古代记载有“曾青得铁则化为铜”，化学方程式为： 。该反应溶液颜色由蓝色变为浅绿色，其中FeSO4的名称为硫酸亚铁。
②根据，反应前铜原子4个、铁原子4个、硫原子10个、氧原子42个、氢原子4个，反应后铜原子4个、铁原子4个、硫原子10个、氧原子40个，则2R中含2个氧原子、4个氢原子，R的化学式为H2O。
（5）①实验时，应先通一段时间CO，排尽装置内空气，防止爆炸。
②从环境保护角度，该装置缺少尾气处理装置，因为一氧化碳有毒，会污染空气。
③若加热一段时间后，测得装置B增重11.0g，说明反应生成二氧化碳的质量为11g，根据可知，二氧化碳中的氧元素一半来自氧化铜，一半来自一氧化碳，则剩余氧化铜中氧元素质量为，固体中铜元素质量不变，为，此时固体中铜元素与氧元素的质量比为，若缺少C装置，空气中二氧化碳进入B中，测得数据将偏大。
④见答案。