8.1金属材料与金属冶炼同步练习—2021_2022学年九年级化学仁爱版下册（word版含解析）

8.1金属材料与金属冶炼
一、选择题（共16题）
1．化学使我们学会了从微观的角度认识宏观现象。下列对宏观现象解释错误的是
A．水变为水蒸气一一分子体积变大 B．电解水——化学变化中分子可再分
C．闻到远处花香—一分子不断运动 D．生铁和钢性能不同——含碳量不同
2．下列铜制品的用途中，利用金属导电性的是
A．铜火锅 B．铜导线
C．铜钟 D．铜钱
3．下列说法正确的是
A．用肥皂水可以区分软水和硬水
B．红磷在空气中燃烧产生大量白色烟雾
C．金刚石、液氧、生铁属于单质
D．一切原子都是由质子、中子和电子构成
4．下列对有关事实的解释中，错误的是
A．生铁和钢的性能不同——含碳量不同
B．氮和氧的元素种类不同——核内质子数不同
C．一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同——氧原子个数不同
D．带火星的木条在空气和氧气中的现象不同——氧气浓度不同
5．某新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有细金属线，当玻璃被击碎时，与金属相连的警报系统就会立刻报警。“防盗玻璃”报警时主要利用了金属的
A．延展性 B．导电性 C．导热性 D．硬度
6．下列说法错误的是
A．把铅加入锡中制成合金焊锡的主要目的是降低熔点
B．用洗涤剂除去油污是因为洗涤剂能溶解油污形成溶液
C．向蒸馏水中加入肥皂水会产生大量的泡沫
D．生煤火炉时，点燃木柴来引燃煤，是为了使温度达到煤的着火点
7．下列过程中只发生物理变化的是
A．制作叶脉书签
B．木条遇浓硫酸变黑
C．比较合金和纯金属的硬度
D．紫花变红花
8．下列各项比较中，正确的是
A．灯焰温度：焰心＞外焰 B．硬度：纯铁＞生铁
C．pH：食醋＞食盐水 D．地壳中金属元素含量：铝＞铁
9．推理是化学学习的常用方法。下列推理合理的是　　
A．离子是带电的粒子，所以带电的粒子一定是离子
B．置换反应中有单质参与，但有单质参与的反应不一定都是置换反应
C．生铁和钢都是铁合金，因此它们性能相同
D．化合物是由不同元素组成的纯净物，但由不同元素组成的纯净物不一定是化合物
10．推理是化学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是
A．物质与氧气发生的反应属于氧化反应，则氧化反应一定有氧气参加
B．金属能导电，则能导电的物质一定是金属
C．钠离子、氯离子的最外层电子数都是8，则离子的最外层电子数都是8
D．单质是由同种元素组成的，则同种元素组成的纯净物一定是单质
11．物质的结构决定性质，下列说法不正确的是
A．石墨与金刚石性质存在差异，原因是构成二者的碳原子不同
B．生铁和钢的性能存在差异，原因是二者的含碳量不同
C．一氧化碳与二氧化碳的性质不同，原因是二者的分子构成不同
D．钠原子与钠离子的性质不同，原因是二者的最外层电子数不同
12．下列说法中，完全正确的是
A．儿童缺锌会患智力低下；生成盐和水的反应都是中和反应
B．向某NaOH溶液中滴加几滴盐酸没有气泡则未变质；合金的熔点都高于它的成分金属
C．用洗洁精乳化试管壁上的油脂；使用新能源，能减少酸雨产生
D．用铁质容器配制农药波尔多液；吹灭蜡烛的原理是降低了着火点
13．小明同学记录的下列实验操作正确的是
A．浓硫酸稀释，将水倒入浓硫酸
B．闻气体气味，靠近瓶口吸气
C．氢气验纯：试管口向上移近火焰
D．比较黄铜片与铜片的硬度：相互刻画
14．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A．金属铜有金属光泽，可用作导电材料
B．浓硫酸有脱水性，可用作干燥剂
C．一氧化碳有可燃性，可用于工业炼铁
D．不锈钢耐腐蚀，可用作医疗器械
15．下列物质鉴别的方法不正确的是
A．水区分石灰石和生石灰 B．用燃着的木条区分氮气和二氧化碳
C．用颜色区别铜片和铝片 D．用二氧化锰区别水和过氧化氢溶液
16．以下说法正确的是（　　）
A．“生铁”、“钢”、“赤铁矿”都是金属材料
B．金刚石和石墨都是由碳元素组成，因此金刚石和石墨的性质相同
C．用石油炼制汽油、煤油等产品是物理变化
D．置换反应有单质生成，所以有单质生成的反应一定是置换反应
二、综合题（共6题）
17．在生产生活实践中，人类逐渐掌握了多种金属的冶炼技术。
（1）利用“活泼金属”可以制得H2，H2可用作汽车能源。若推广应用于汽车产业，则需综合考虑的因素有_____（填字母序号）。
a.金属原料的成本 b.生产过程中的能耗与污染 c.金属的回收利用
（2）比较两种铁矿石磁铁矿（主要成分Fe3O4）和菱铁矿（主要成分FeCO3），从化学成分的角度分析“磁铁矿作炼铁原料更具优势”，其原因是_____。
（3）钛和钛合金是21世纪重要的金属材料。钛合金制品放在海水中数年取出后仍光亮如新，是因为其_____（填字母序号）非常好。
a.可塑性 b.机械性能 c.抗腐蚀性能
（4）某兴趣小组在实验室中利用CO气体模拟炼铁的原理，如下图所示。
I.为了避免装置A中玻璃管在加热时可能发生爆炸，加热前应_____。
II.装置A玻璃管中发生反应的化学方程式是_____。
III.装置B除了吸收CO2气体外，还有_____作用。
18．锌锰电池材料中含铜，构造如图。请回答下列问题：
（1）下列铜制品中，利用金属导热性的是_________(填字母序号)；
A．铜质奖牌 B．铜导线 C．铜火锅
（2）图中所示物质属于非金属单质的化学式是____________；
（3）氯化铵中氮元素的化合价是____________；
（4）电池铜帽为铜锌合金。某课外活动小组为测定铜帽中铜的质量分数，设计实验如下：
取铜帽样品10g放入烧杯，加入50g稀硫酸，恰好完全反应，烧杯内剩余物的总质量为59.8g。计算：
①产生氢气的质量为__________g；
②样品中铜的质量分数____；
③所用稀硫酸中溶质的质量分数____（②、③写出计算过程）。
19．金属及金属材料和我们密切相关。
I、世界上最常见、应用很广泛的合金材料是_______和_________。
II、将镁铝合金与铝片相互刻划，在铝片表面留下了明显划痕，说明镁铝合金的硬度______铝的硬度(填“大于”或“小于”)。
Ⅲ、许多金属与酸反应都能生成氢气。
(1)仪器的名称a__________________b______________________
(2)适合于实验室制取氢气的发生装置是__________(填序号，下同)，收集装置是___________
(3)请写出一个用于实验室制备氢气的化学反应方程式___________________________
IV、黄铜(铜锌合金)是我们生活中一种常见的金属材料，常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。
(1)黄铜外观和黄金很像，下列方法不可用于区分黄铜和黄金的是________(填序号)
A．比硬度B．灼烧C．用磁铁吸引D．放入稀盐酸中
(2)为了测定某黄铜样品中铜的质量分数，取10g该黄铜样品加入到稀硫酸中，恰好完全反应，产生氢气0.1g。该黄铜样品中铜的质量分数为________(计算结果保留一位小数)
20．依据所学知识回答问题
（1）网购、高铁、共享单车和打码支付被称为中国“新四大发明”。
①网购离不开光纤宽带。光纤的主要成分是SiO2，其中Si的化合价是_______。
②高铁车体的外壳由铝合金制成，用铝合金制作外壳的优点是_______(答一条)。
③共享单车的轮胎为实体轮胎，而普通自行车的轮胎在夏天易爆胎请用分子观点解释“夏天易爆胎”的原因_______。
④许多商品的二维码印在PVC不干胶贴纸上，PVC（化学式(C2H3C1)n）中碳、氢元素的质量比是_。
（2）ClO2是新一代饮用水的消毒剂，可以用来代替Cl2进行自来水的消毒，制取ClO2的反应过程示意图如下：
(其中，表示钠原子，表示氯原子， 表示氧原子)请回答题：
①A物质中氯元素的化合价为_______。
②D物质的名称是_______。
③该反应的化学方程式是_______。
21．小军用下图形式对所学知识进行归纳整理。
(1)盐中纯碱的化学式是_____。
(2)小军归纳整理中有种物质归纳错误，该物质是_____。
(3)生石灰用作干燥剂的原理是_____(用化学方程式表示)。
22．绿色出行，美丽冰城!相信同学们最近在街上一定看到了许多“绿车牌”。这是我市正式启用的新能源汽车专用号牌。几年来。哈尔滨市淘汰“黄标车”，引进“绿牌车”，在生态文明建设的路上，我们决不驰于空想，不骛于虚声!请回答：
(1)特斯拉电动车是—类典型的新能源车，其外部车身体板采用碳纤维材料构造，底盘由模压铝合金构成，铝合金属于①_______材料，推测车身体板和底盘共同具有的一个物理性质是_____(填字母)。
A．硬度大 B．熔点低 C．密度大
(2)在特斯拉电动车行驶的过程中，储存在锂离子电池中的①______能转化为电能，最终转化为汽车运行时的②_______能。
(3)二氧化钛(TiO2)也是制备化学电源不可或缺的重要原料，其工业制法是在一定条件下，利用四氯化钛和一种气体单质反应制得，同时生成氯气(Cl2)，此反应的化学方程式为①__________________________，反应前后氯元素的化合价分别为②_________。
参考答案
1．A
【详解】
A、水变为水蒸气，是因为分子之间的间隔变大，分子体积不变，符合题意；
B、电解水，是因为化学变化中分子可再分为原子，原子可重新组合为新的分子，不符合题意；
C、闻到远处花香，是因为分子不断运动，不符合题意；
D、生铁和钢性能不同，是因为含碳量不同，生铁的含碳量为2%-4.3%，钢的含碳量为0.03%-2%，不符合题意。
故选A。
2．B
【详解】
A、铜火锅利用了铜的导热性，不符合题意；
B、铜导线利用了铜的导电性，符合题意；
C、铜合金较硬，化学性质比较稳定，铜钟敲击时能发出宏亮的声音，铜做铜钟没有利用铜的导电性，不符合题意；
D、铜做铜钱是因为铜具有良好的可铸造性，化学性质比较稳定，与导电性无关，不符合题意。故选B。
3．A
【详解】
A、加肥皂水后，生成泡沫较多的是软水，生成泡沫较少的是硬水，所以肥皂水能够区分软水和硬水，正确；
B、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白色烟雾，错误；
C、金刚石、液氧属于单质，生铁是铁的合金，属于混合物，错误；
D、原子不一定是由质子、中子和电子构成，例如氢原子不含有中子，错误。
故选A。
4．C
【详解】
A. 物质的性质是由物质的组成和结构，生铁和钢的性能不同——含碳量不同；B. 质子数决定决定元素的类别，氮和氧的元素种类不同——核内质子数不同；C. 一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同，是因为一个分子中氧原子个数不同；D. 带火星的木条在空气和氧气中的现象不同，氧气浓度不同，空气中氧气只占21%。选D
5．B
【详解】
“细金属线”体现了金属的延展性，当玻璃被击碎时，与金属相连的警报系统就会立刻报警,利用了金属的导电性，“防盗玻璃”报警时主要利用了金属的导电性。故选B。
6．B
【详解】
A、合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低，把铅加入锡中制成合金焊锡，主要目的是降低熔点，故选项说法正确；B、洗洁精是洗涤剂，有乳化作用，能将大的油滴分散成细小的油滴随水冲走，形成的不是溶液，故选项说法错误；C、蒸馏水属于软水，加肥皂水会产生大量的气泡，故选项说法正确；D、生煤火炉时，可点燃木柴来引燃煤，是为了使温度达到煤的着火点，故选项说法正确。故选B。
7．C
【详解】
A、制作叶脉书签有新物质产生，属于化学变化，不符合题意；
B、木条遇浓硫酸变黑有新物质产生，属于化学变化，不符合题意；
C、比较合金和纯金属的硬度没有新物质产生，属于物理变化，符合题意；
D、紫花变红花有新物质产生，属于化学变化，不符合题意；
故选C。
8．D
【详解】
A、焰心与空气接触不充分，酒精燃烧不充分，放出热量少，外焰与空气接触充分，酒精燃烧充分，放出热量多，灯焰温度：焰心<外焰,故A错误；
B、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，硬度：纯铁<生铁，故B错误；
C、食盐水显中性，pH等于7，食醋显酸性，pH小于7，pH：食醋<食盐水，故C错误；
D、地壳中含量居前五位的元素是氧、硅、铝、铁、钙，地壳中金属元素含量：铝＞铁，故D，正确。故选D。
9．B
【详解】
A、离子是带电的粒子，但是带电的粒子不一定是离子，如质子、电子等，故错误；
B、置换反应的反应物和生成物均是一种单质和一种化合物，但有单质参与的反应不一定都是置换反应，如氢气在氧气中燃烧，属于化合反应，故正确；
C、生铁和钢都是铁的合金，生铁是含碳量为的铁合金，钢是含碳量为的铁合金，生铁和钢主要成分都是铁，由于含碳量不同，性能不完全相同，故错误；
D、由化合物概念可知至少由两种元素组成，则化合物都是由不同元素组成，又纯净物包括单质和化合物，则由不同元素组成的纯净物一定是化合物，故错误。
故选B。
10．D
【详解】
A、物质与氧气发生的反应属于氧化反应，但氧化反应不一定有氧气参加，如氢气与氧化铜反应生成铜和水，氢气得到氧元素，发生氧化反应，故选项推理错误；
B、金属能导电，但能导电的物质不一定是金属，例如石墨能导电却属于非金属，故选项推理错误；
C、钠离子、氯离子的最外层电子数都是8，但离子的最外层电子数不都是8，例如氢离子核外没有电子，故选项推理错误；
D、单质是由同种元素组成的，则同种元素组成的纯净物一定是单质，故选项推理正确。
故选：D。
11．A
【详解】
A、石墨与金刚石性质存在差异，原因是碳原子的排列方式不同，错误；
B、生铁和钢的性能存在差异，原因是二者的含碳量不同，正确；
C、一氧化碳与二氧化碳的性质不同，原因是二者的分子构成不同，正确；
D、钠原子与钠离子的性质不同，原因是二者的最外层电子数不同，正确。
故选A。
12．C
【解析】A．人体中缺锌易引起食欲不振，生长迟缓，发育不良，智力低下；CO2和NaOH溶液反应生成盐和水，但不是中和反应，故A错误；B．向某NaOH溶液中滴加过量盐酸没有气泡则未变质，盐酸量少，NaOH过量，则无法判断是否变质；合金的熔点都低于它的成分金属，故B错误；C．洗洁精对油污具有乳化作用，可以洗去餐具上的油污；使用新能源，能减少SO2的排放，降低酸雨产生，故C正确；D．农药波尔多液中的硫酸铜能和铁反应，不能用铁质容器配制农药波尔多液；着火点是物质的一种固有属性，一般不会改变，所以最吹蜡烛并不能降低蜡烛的着火点，故D错误；答案为C。
13．D
【详解】
A、浓硫酸稀释，将浓硫酸倒入水中，且用玻璃棒不断搅拌，防止局部温度过高液体飞溅，A错误。
B、闻气体气味用扇闻法，不能靠近瓶口吸气，容易呛到，B错误。
C、氢气密度比空气小，防止空气逸出，试管口向下移近火焰，C错误。
D、比较黄铜片与铜片的硬度：相互刻画，D正确。
故选：D。
14．D
【详解】
A、金属铜有导电性，可用作导电材料，A错误。
B、浓硫酸有吸水性，可用作干燥剂，B错误。
C、一氧化碳有还原性，可用于工业炼铁，C错误。
D、不锈钢耐腐蚀，可用作医疗器械，D正确。
故选：D。
15．B
【详解】
A. 石灰石不溶于水，和水混合无明显现象，生石灰和水混合生成氢氧化钙放出大量热，选项正确；
B. 二氧化碳和氮气都能使燃着的木条熄灭，不能用燃着的木条区分氮气和二氧化碳，选项错误；
C. 铜片是紫红色金属，铝是银白色金属，能用颜色区别铜片和铝片，选项正确；
D. 水和二氧化锰混合无明显现象，过氧化氢在二氧化锰的作用下反应生成氧气，有气泡产生，用二氧化锰能区别水和过氧化氢溶液，选项正确。故选B。
16．C
【详解】
A、赤铁矿是一种混合物，没有金属特性，其主要成分是氧化铁，赤铁矿不属于金属材料，故说法不正确；
B、金刚石和石墨都是由碳元素组成，但是金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同，所以二者物理性质存在很大差异，故说法不正确；
C、用石油炼制汽油、煤油等产品的过程中，只是物质状态的改变，没有新物质生成，发生的是物理变化，故说法正确；
D、置换反应是指由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应．有单质生成的反应不一定属于置换反应，如水通电生成氢气和氧气，故说法不正确。
故选：C。
17．abc 磁铁矿中铁元素含量更高 c 先通一会儿CO，然后再加热 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 收集未反应的CO，防止污染或中毒
【详解】
（1）利用“活泼金属”可以制得H2，H2可用作汽车能源。若推广应用于汽车产业，则需要考虑金属的成本，生产过程中的能源损耗和污染，以及金属元素能否回收利用等，故选abc；
（2）Fe3O4中铁元素的质量分数为
FeCO3中铁元素的质量分数为
故磁铁矿中铁元素的质量分数更高，因此，从化学成分的角度分析“磁铁矿作炼铁原料更具优势”；
（3）钛合金制品放在海水中数年取出后仍光亮如新，说明钛合金制品抗腐蚀性较好，故选c；
（4）Ⅰ一氧化碳具有可燃性，与空气混合，加热可能会发生爆炸，所以在加热前要先通一氧化碳，将玻璃管中的空气排尽，防止一氧化碳不纯，发生爆炸，故加热前应先通一会一氧化碳，然后再加热；
Ⅱ赤铁矿为三氧化二铁，装置A中，三氧化二铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，其化学方程式为；
Ⅲ.装置B中的氢氧化钠可以和CO2气体反应，从而起到吸收二氧化碳的作用，同时一氧化碳可以将装置B中的溶液排出，从而被收集在B中，故装置B还有收集未反应的CO，防止污染和中毒的作用。
18．C C -3 0.2 35% 19.6%
【详解】
试题分析：利用金属导热性是铜火锅；图中所示物质属于非金属单质的化学式是C，其余单质属于金属，设氯化铵中氮元素的化合价是X，则X+（+1）*4+（-1）=0，则X=-3，；根据质量守恒定律知道产生氢气的质量为 =10克+60克-59.8克=0.2克g；设样品中锌的质量为X；所用稀硫酸中溶质的质量为Y，
Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑
65 98 2
X Y 0.2克
列比例式得：65：X=98：Y=2:0.2克
求得X=6.5克 Y=9.8克
样品中铜的质量分数=（10克-6.5克）/10克*100%=35%，
所用稀硫酸中溶质的质量分数=9.8克/50克*100%=19.6%。
19．钢 生铁 大于 长颈漏斗 集气瓶 B或C D或F Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ C 【答题空10】67.5%
【详解】
I、世界上最常见、应用很广泛的合金材料是钢和生铁；
II、将镁铝合金与铝片相互刻划，在铝片表面留下了明显划痕，说明镁铝合金的硬度大于铝的硬度；
Ⅲ、（1）仪器a是长颈漏斗；仪器b是集气瓶；
（2）实验室用金属锌与稀硫酸反应制取氢气不需要加热，应该用B或C装置作为发生装置；氢气不溶于水，可以用排水法收集，即用D装置收集，密度比空气小，可以用向下排空气法收集，即用F装置收集；
（3）锌与稀硫酸生成硫酸锌和氢气，化学方程式为：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；
IV、（1）A、合金的硬度大于纯金属，所以相互刻划，比较硬度的方法可以区分，正确；B、灼烧时铜能与氧气反应所以灼烧时能变黑色的是假黄金，不变色的是真黄金，正确；C、黄铜和黄金都不会被磁铁吸引，错误；D、金不会与酸反应，而锌能与酸反应生成氢气，所以加酸时能生成气体的是假黄金，没有现象的是真黄金，正确。故选C。
（2）解：设锌的质量为x
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.1g
x=3.25g
黄铜样品中铜的质量分数为×100%=67.5%。
答：黄铜样品中铜的质量分数为67.5%。
20．
（1） +4 密度小 温度升高，分子间的间隔变大，体积膨胀 8:1
（2） +3 二氧化氯
【分析】
（1）
根据各元素的化合价的代数和为零，SiO2中氧元素的化合价为-2价，所以Si的化合价是+4价；
铝合金具有密度小，机械强度大 、抗腐蚀性强等优点；
夏天易爆胎”的原因是温度升高，分子运动剧烈，分子间的间隙增大，气体的体积膨胀；
PVC【化学式(C2H3C1)n】中碳、氢元素的质量比是
故填：+4；密度小；温度升高，分子间的间隔变大，体积膨胀；8:1
（2）
由微观示意图可知该反应方程式为：，所以A为NaClO2中钠元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价，根据元素的化合价的代数和为零，所以物质中氯元素的化合价为+3价；
D为ClO2，名称为二氧化氯；
该反应的化学方程式是：
故填：+3；二氧化氯；
21．Na2CO3 合金 CaO+H2O=Ca(OH)2
【解析】
(1)纯碱是碳酸钠的俗称，其是由显+1价的钠元素和显 2价的碳酸根组成的，根据化合价原则，其化学式为：Na2CO3；(2)有机合成材料简称合成材料，要判断是否属于合成材料，可抓住三个特征：有机物、合成、高分子化合物，故合金不属于合成材料；(3)生石灰能与水反应生成氢氧化钙，反应的化学方程式为：CaO+H2O=Ca(OH)2。
22．金属 A 化学 机械 TiCl4+O2 =TiO2+2Cl2 -1价、0价
【解析】
(1) 铝合金属于金属材料，车身体板和底盘共同具有的一个物理性质是硬度大，不易变形；(2) 在特斯拉电动车行驶的过程中，储存在锂离子电池中的化学能转化为电能，最终转化为汽车运行时的机械能；(3)根据质量守恒定律可知，反应前还应含有氧元素，故该单质为氧气，即四氯化钛和氧气在一定条件下反应生成二氧化钛和氯气，化学反应方程式为：TiCl4+O2 =TiO2+2Cl2，反应前四氯化钛中氯元素显-1价，反应后生成氯气单质，化合价为0价。