2022年粤教版九年级化学下册6.1金属材料的物质特性（word版含解析）

6.1金属材料的物质特性
一、选择题（共16题）
1．2019年1月3日，“嫦娥四号”软着陆月球背面，这是人类首次，也是中华民族的骄傲。其全景相机构钛合金材料及涂层被誉为“黑科技”。下列不属于合金的是（　　）
A．生铁 B．水银 C．锰钢 D．黄铜
2．金属材料在人类活动中已得到广泛的应用。下列性质属于金属共性的是（ ）
A．硬度很大、熔点很高
B．有良好的导电性、传热性
C．有银白色金属光泽
D．常温下是固体
3．下列有关合金叙述正确的是
A．焊锡的熔点比纯锡的熔点高 B．合金中至少含有两种金属
C．钢是含碳量在2%~4.3%的铁合金 D．黄铜的硬度比纯铜的硬度大
4．2021年3月31日零点起，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）正式对全球科学界开放。其采用的相似三角形铝合金面板属于
A．合成材料 B．天然材料 C．金属材料 D．复合材料
5．下列关于金属材料的说法正确的是（　　）
A．金属的性质是决定其用途的唯一因素
B．导电、导热性最好的金属是Au
C．合金相对于纯金属，其硬度更大、熔点更高
D．生铁和钢都是铁的合金，其中生铁含碳量比钢高
6．下列物质中不属于合金的是
A．不锈钢 B．黄铜 C．生铁 D．赤铁矿
7．下列材料不属于金属材料的是
A．黄铜
B．玻璃钢
C．碳素钢
D．焊锡
8．下列生活用品中，用金属材料制作的是(　　)
A． 瓷器 B． 铁罐 C． 铅笔 D． 塑料杯
9．哈尔滨地铁是中国黑龙江省哈尔滨市的城市轨道交通系统。始建于2008年，是哈尔滨市历史上最大的城市基础设施项目，现在继续在拓展和延伸，下面有关说法不正确的是
A．地铁建设大大缓解了哈市的交通压力，使市民出行更顺畅
B．地铁的轨道材料是采用韧性好、硬度大的生铁制成的
C．在地铁车厢内，安装了塑料座椅，塑料属于合成材料
D．地铁站的电动扶梯扶手是不锈钢制成的,不锈钢属于金属材料
10．下列物质中，属于纯净物的是
A．洁净的空气 B．水银 C．黄铜 D．钢
11．2017年3月22日，备受永春人民瞩目的兴泉铁路永春段天马山隧道正式动工建设。这意味着在不久的将来，列车将在永春大地上呼啸奔驰，修建高铁广泛使用金属材料，下列不属于合金的是
A．锰钢 B．生铁 C．氧化铁 D．硬铝
12．我国科学家研制一种新型镁锂合金为目前金属结构材料中密度最低的材料，该材料具有超轻、高强、减震等特性．下列关于该镁锂合金说法正确的是（ ）
A．是一种新型化合物
B．合金中镁、锂原子不再运动
C．合金密度最低，分子之间存在间隔
D．可以用于制造卫星、减轻卫星重量
13．下列有关物质的性质与用途对应关系不正确的是
A．氢气有可燃性，可作高能燃料
B．石墨很软，可作干电池的电极
C．氮气化学性质不活泼，可充入食品包装防腐
D．不锈钢抗腐蚀性好，可用于制造医疗器械
14．下列物质中属于纯净物的是
A．啤酒 B．氧气 C．河水 D．生铁
15．区分下列各组物质，所选用的试剂（或方法）错误的是
A．黄铜片和纯铜片：相互刻划 B．二氧化碳和氧气：闻气味
C．矿泉水和和蒸馏水：肥皂水 D．硫酸铜溶液和氯化钠溶液：观察颜色
16．制备粗硅的反应为：SiO2+2C高温Si+xCO↑。下列说法正确的是
A．该化学方程式中x=1 B．反应前后原子总数发生变化
C．该反应为置换反应 D．硅是地壳中含量最高的元素
二、综合题（共6题）
17．“化学就在我们身边，它与我们生活息息相关”。请你用化学知识回答下列问题。
（1）国家推广使用加铁强化酱油,这里的“铁是指的_____（填“元素”或“单质”）;
（2）下列生活用品的主要材料中,属于合金的是_____（填序号）;
A 塑料盆
B 紫砂壶
C 不锈钢锅
D 木碗
（3）“84消毒液”的主要成分是次氯酸钠NaClO,其中Cl的化合价是_____。
18．同学们对三星堆遗址的Ⅱ号青铜神树展开研究性学习。
（查阅资料）科研人员对Ⅱ号青铜神树座进行过如下测定。
①用光谱仪测定金属材料成分，得到如下数据：含Cu75.1%，含Sn5.6%，含Pb16.2%。
②用X行射仪测定树座外侧铜锈成分为碱式氯化铜（Cu2（OH）3C1）。
（分析研究）
（1）铸造铜树时，在铜中加入锡和铅会使材料的熔点________（选填“降低”、“升高”）。
（2）青铜器中的铜在氯离子等作用下，生成活性很强的氯化亚铜（CuC1）。CuC1易与O2、H2O反应生成氯化氢和碱式氯化铜（Cu2（OH）3C1），该反应的化学方程式为__________。
同学们发现生活中铜制品长期露置在潮湿空气中也会锈蚀生成“铜绿”（Cu2（OH）2CO3）
（实验探究）
为探究生活中某锈蚀铜样品中单质铜的质量分数，并回收铜。
查阅资料：①
②
实验设计：取铜样品（假设除铜和铜绿外，不含其它物质），设计甲、乙两方案。
方案甲：
（3）所得固体经操作Ⅰ、洗涤、干燥，称得质量为6.4g，其中操作I的名称为_________，铜样品中单质铜的质量分数为_______（结果保留到0.1%）。
（4）滤液中的阳离子有_______（填离子符号）。
方案乙：
（5）步骤Ⅰ中铜绿受热分解生成黑色固体A、CO2和H2O，过程中还有另一个化合反应也生成黑色固体A，黑色固体A的化学式为__________。
（6）步骤所得铜中往往含有少量的Cu2O。检验铜中含有Cu2O的实验方法为：取样品于试管中，向其中加入适量的稀硫酸观察到_________（填实验现象），证明铜中含有Cu2O。
（7）步骤Ⅱ还原16.0g黑色固体A，得到Cu和Cu2O的混合物共ag。则a的值范围为12.8g（实验反思）
（8）①方案甲中，若所得固体在空气中进行加热干燥，则测得铜样品中单质铜的质量分数将_______（填“偏大”“偏小”或“无影响”）；还可能有哪些操作因素也会导致铜样品中单质铜的质量分数产生偏差_________（任写一点）
②方案甲中，若需对所得滤液中的铜进行回收，则可以加入一种稍过量的金属，写出该反应的化学方程式_________（任写一个）
（9）小组同学针对如何将方案乙中氧化铜全部转化为铜单质展开讨论。查阅资料得知，反应条件是影响转化的重要因素，你认为：实验中可采取的措施有_________（任写一点）
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．钢铁是目前使用最多的金属材料。
(1)生铁和钢都是铁合金，其中含碳量较高的是_______。
(2)人们常用“铜墙铁壁”来形容物体的坚固，但铁在一定条件下也能发生各种反应，如铁丝在氧气中燃烧，反应的化学方程式是_______。
(3)将mg氧化铜加入稀硫酸中完全溶解(反应生成硫酸铜和水)后，再加入铁粉充分反应，过滤，得到滤渣A和滤液B。再将滤渣A加入足量稀硫酸中，有气泡冒出，充分反应后，剩余固体物质的质量为12.8 g。①滤渣A的成分是_______，滤液B的成分是_______。②原氧化铜的质量m＝_______g。
21．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？____
22．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_______。
参考答案
1．B
【分析】
本题根据合金的定义与常见合金的组成进行解答。合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质；合金具有以下特点：①一定是混合物；②合金中各成分都是以单质形式存在；③合金中至少有一种金属，④一般与组成纯金属相比，合金的硬度大，熔点低。
【详解】
生铁和锰钢属于铁合金；黄铜属于铜合金；而水银是金属汞的俗称，属于金属单质，不属于合金。
故选B。
2．B
【详解】
A、一些金属的硬度较小、熔点较低，例如钠、汞，故错误；
B、金属都有良好的导电、导热性，故正确；
C、一些金属的颜色不是银白色的，例如铜是紫红色的，金是黄色的，故错误；
D、汞常温下是液体，故错误。
故选B。
3．D
【详解】
A、焊锡是合金熔点比纯锡的熔点低，A错误。
B、合金中至少含有一种金属单质，B错误。
C、生铁是含碳量在2%~4.3%的铁合金，C错误。
D、黄铜是合金，硬度比纯铜的硬度大，D正确。
故选：D。
4．C
【详解】
金属材料包括纯金属与合金，所以铝合金属于金属材料。
故选C
5．D
【详解】
试题分析：金属的性质是决定其用途的一个因素，还有价格、是否便于回收等因素；导电、导热性最好的金属是Ag；合金相对于纯金属，其硬度更大、熔点较低高。生铁和钢都是铁的合金，其中生铁含碳量比钢高。故选D.
6．D
【详解】
A. 不锈钢是铁的合金，故错误；
B. 黄铜是铜的合金，故错误；
C. 生铁是含碳量较高的铁合金，故错误；
D. 赤铁矿是铁矿石，主要成分是氧化铁，故是混合物，不是合金，故正确。故选D。
7．B
【详解】
A、黄铜是铜和锌的合金，属于金属材料，不符合题意；
B、玻璃钢属于复合材料，符合题意；
C、碳素钢是铁的合金，属于金属材料，不符合题意；
D、焊锡是合金，属于金属材料，不符合题意。
故选B。
8．B
【详解】
A、陶瓷属于硅酸盐材料；B、金属材料包括金属和合金，铁属于金属材料；C、铅笔的主要成分是木材，是天然材料；D、塑料、合成纤维、合成橡胶属于三大有机合成材料；选:B。
9．B
【详解】
A. 地铁建设大大缓解了哈市的交通压力，使市民出行更顺畅,正确；B. 地铁的轨道材料是采用抗腐蚀性较好的钢制成的，错误；C. 在地铁车厢内，安装了塑料座椅，塑料属于合成材料，正确；D. 地铁站的电动扶梯扶手是不锈钢制成的,不锈钢属于金属材料，正确。故选B。
10．B
【详解】
A、洁净的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物，故选项错误。
B、水银中只含有一种物质，属于纯净物，故选项正确。
C、黄铜中含有锌、铜等物质，属于混合物，故选项错误。
D、钢的主要成分是铁，含有碳等杂质，属于混合物，故选项错误。
故选：B。
11．C
【详解】
A、锰钢是钢的一种，是铁的合金，错误；B、生铁是铁的合金，错误；C、氧化铁是铁的氧化物，不是铁的合金，正确；D、硬铝是铝的合金，错误。故选C。
12．D
【详解】
解：A、该镁锂合金是由金属镁与金属锂两种物质组成的，属于混合物，故选项A不正确；
B、合金中的镁原子与锂原子是在不断运动的，故选项B不正确；
C、构成合金的原子之间也是存在着一定的间隔，故选项C不正确；
D、该合金材料具有超轻、高强、减震等特性，所以可用于制造卫星、减轻卫星重量，故选项D正确。
故选：D。
13．B
【详解】
A、氢气有可燃性，且热值高，所以氢气可作高能燃料，故A选项正确；
B、石墨质软灰黑，可用于铅笔芯，石墨具有导电性，可作干电池的电极，故B选项错误；
C、氮气化学性质不活泼，可充入食品包装防腐，故C选项正确；
D、不锈钢抗腐蚀性好，可用于制造医疗器械，故D选项正确。
故选B。
14．B
【详解】
A、啤酒中含有酒精、水等物质，属于混合物；
B、氧气中只含一种物质，属于纯净物；
C、河水中含有水、可溶性杂质等物质，属于混合物；
D、生铁中含有铁、炭等物质，属于混合物；
故选：B
15．B
【详解】
A、黄铜是合金硬度大，黄铜片和纯铜片：相互刻划，硬度大的是黄铜，A正确。
B、二氧化碳和氧气都是无色无味气体，闻气味无法鉴别，B错误。
C、矿泉水含有可溶性钙镁矿物质，加肥皂水起泡少，蒸馏水加肥皂水起泡多，矿泉水和和蒸馏水鉴别用肥皂水，C正确。
D、硫酸铜溶液蓝色，氯化钠溶液无色：观察颜色可鉴别，D正确。
故选：B。
16．C
【解析】
：A、根据质量守恒定律知反应前后元素的种类数和原子个数相等，将方程式配平为：SiO2+2C高温Si+xCO↑，所以x=2，选项错误．
B、根据质量守恒定律可知反应前后每种原子的个数不变，所有原子的总数当然也不能变，选项错误．
C、置换反应的形式为：单质+化合物=单质+化合物，对比可知该反应是置换反应，选项正确．
D、地壳中元素含量由多到少的前四位元素为氧、硅、铝、铁，所以选项错误．
故选C
17．元素 C +1
【详解】
（1）国家推广使用加铁强化酱油,这里的铁是指的元素；
（2）A、塑料盆的主要材料属于合成有机高分子材料，不符合题意；
B、紫砂壶的主要材料属于无机非金属材料，不符合题意；
C、不锈钢锅的主要材料属于合金，符合题意；
D、木碗的主要材料属于天然有机高分子材料，不符合题意；
故选C。
（3）钠元素的化合价通常为+1价，氧元素的化合价通常为-2价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中，正负化合价的代数和为零，1+x+（-2）=0，x=1，故Cl的化合价是+1价。
18．
（1）降低
（2）4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl
（3） 过滤 36.6%
（4）Cu2+、H+
（5）CuO
（6）固体的量减少，溶液变成蓝色
（7）解：设16.0g氧化铜完全转化成氧化亚铜的质量为x
=
x=14.4g
答：得到Cu和Cu2O的混合物的质量最多为14.4g。
（8） 偏大 所得固体没有洗涤或转移固体时有洒落
（9）提高反应的温度、增大CO的通入量
【解析】
（1）
合金的熔点低于纯金属的熔点，在铜中加入锡和铅会使材料的熔点降低，故填降低。
（2）
CuC1易与O2、H2O反应生成氯化氢和碱式氯化铜，故反应的化学方程式写为：4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl。
（3）
操作I将难溶性固体与液体进行了分离，是过滤操作，故填过滤；
铜与稀硫酸不反应，则经操作Ⅰ、洗涤、干燥得到的质量为6.4g的固体是样品中的铜，所以铜样品中单质铜的质量分数=×100%≈36.6%，故填36.6%。
（4）
铜绿与硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，硫酸铜溶于水后解离出铜离子与硫酸根离子，且加入的稀硫酸过量，则滤液中的阳离子有铜离子与氢离子，其符号分别为，故填Cu2+、H+。
（5）
铜绿受热分解生成黑色固体A、CO2和H2O，由质量守恒定律可知，该黑色固体为氧化铜，其化学式为CuO，故填CuO。
（6）
氧化亚铜与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水，取样品于试管中，向其中加入适量的稀硫酸，如铜中含有Cu2O，则观察到固体的量减少，溶液变成蓝色，故填固体的量减少，溶液变成蓝色。
（7）
见答案
（8）
①方案甲中，所得固体在空气中进行加热干燥，铜能够与空气中的氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，固体的质量增加，则测得铜样品中单质铜的质量分数将偏大，故填偏大；
所得固体没有洗涤，表面有水分，会使得铜样品中单质铜的质量分数偏大，如果转移固体时有洒落，则铜样品中单质铜的质量分数偏小，故填所得固体没有洗涤或转移固体时有洒落；
②方案甲中，滤液中含有硫酸铜，若需对所得滤液中的铜进行回收，可选择铁来回收铜，因为铁能够与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故反应的化学方程式写为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
（9）
方案乙中通过一氧化碳在加热的条件下还原氧化铜的方法将氧化铜转化为铜，则提高反应的温度、增大CO的通入量都能够增大转化率，故填提高反应的温度、增大CO的通入量。
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．生铁 3Fe＋2O2Fe3O4 Cu、Fe FeSO4、H2O 16
【详解】
（1）、生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金；（2）、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，写出反应的化学方程式即可；(3)、根据反应过程分析滤渣A，滤液B的成分；根据化合物的质量=化合物中某元素的质量÷化合物中该元素的质量分数解答。解：（1）、生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，其中含碳量较高的是生铁；（2）、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：3Fe+2O2点燃Fe3O4；(3)、氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，再加入铁粉，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜；充分反应，过滤，得到滤渣A和滤液B。向滤渣A中加入足量的稀硫酸，有气泡冒出说明铁粉有剩余，所以滤渣A是铁和铜的混合物，滤液B就是硫酸亚铁溶液；而剩余固体物质就是铜，其质量是12.8g，所以氧化铜的质量=12.8g÷×100%=16g。
21．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。
22．
（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；