8.1金属材料-2021-2022学年九年级化学人教版下册（word版含解析）

8.1金属材料
一、选择题（共16题）
1．下列是有关我们常用的1元、5角、1角硬币的部分说法，其中错误的是
A．从保值的角度来看，硬币应用纯金属制造
B．硬币的设计应美观、大方
C．硬币的取材一定要于其价值相匹配
D．硬币应具有良好的抗腐蚀性
2．中国自主研发的潜水器“海斗一号”和“奋斗者”号都分别采用钛合金制作了机械抓手臂和载人舱，刷新我国深海潜水器领域多项第一、下列说法正确的是：
A．钛属于非金属元素 B．钛原子有22个中子
C．钛的原子质量为47.87 D．钛合金比不锈钢更耐腐蚀
3．下列物质中，不属于合金的是
A．铜线 B．不锈钢
C．硬铝 D．18K黄金
4．下列有关概念的辨析中正确的是
①分子是保持所有物质化学性质的最小微粒 ②催化剂一定能加快化学反应的速率 ③元素的种类是由原子的中子数决定的 ④合金在化学性质上不再具备金属的特性 ⑤由一种元素组成的物质可能是混合物 ⑥含氧的化合物不一定是氧化物
A．②③ B．①⑤ C．⑤⑥ D．④⑥
5．下列物品所用的金属材料不属于合金的是
A．青铜奔马
B．水银体温计
C．焊锡
D．不锈钢盆
6．下列说法中正确的是
A．过氧化氢分解反应中，只能用二氧化锰作催化剂
B．一氧化碳和二氧化碳在一定条件下可以相互转化
C．目前计入空气污染指数的有害气体包括SO2、CO2、NO2等
D．“真金不怕火炼”是因为金的熔点高
7．铝合金和石墨烯按一定比例混合制成“烯合金”，该材料有望生产出“一分钟充满电的电池”。下列关于“烯合金”的说法错误的是
A．有热塑性
B．常温稳定
C．有导电性
D．属混合物
8．有关生铁和钢的叙述正确的是 。
A．生铁和钢的主要成分都是铁
B．钢的性能优良，是很纯的铁
C．生铁比钢硬，所以生铁的用途广
D．生铁中的含碳量比钢低
9．下列物质的性质与其用途不匹配的是
A．石墨质软——用作电池的电极材料 B．不锈钢耐腐蚀——制造医疗器械
C．钨熔点高——来制作灯泡的灯丝 D．干冰易升华——用于人工降雨
10．打火机是常用的点火工具，其结构如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A．打火机的制作材料包括无机非金属材料、金属材料、有机高分子材料
B．打着火后，铁制挡风罩没有燃烧，说明燃烧需要的条件之一是物质具有可燃性
C．松开开关即可熄灭火焰，其灭火原理与森林着火时设置隔离带的灭火原理相同
D．燃料丁烷是从石油中分离出来的，石油属于化石燃料
11．2013年12月28日12点15分，广西首列动车G530次由桂林发车，驶向首都北京．标志着广西正式步入高铁时代．下列应用在高铁列车上的材料，不属于金属材料的是
A．不锈钢
B．玻璃
C．铝合金
D．铜线
12．分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法。小强对所学知识进行归纳，其中甲包含了乙、丙、丁。下列关系中有错误的一组是：
甲 乙、丙、丁…
A．常见的空气污染物 二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮
B．常见的合金 不锈钢、焊锡、生铁
C．常见的还原剂 氢气、木炭、一氧化碳
D．常见的碱 烧碱、纯碱、孰石灰
A．A B．B C．C D．D
13．下列关于金属和合金的说法正确的是（　　）
A．高炉炼铁得到的产品是纯铁
B．生铁和钢的性能不同主要是因为二者含碳量不同
C．合金中至少含两种金属
D．合金的熔点一般比组成它的成分金属的熔点高
14．由下列实验现象可推出相应结论的是
A．罐内发生爆炸，说明面粉具有可燃性（粉尘爆炸）
B．烧杯内壁有水雾生成，产物有水和二氧化碳生成（甲烷燃烧）
C．纯铜片表面留下划痕，则黄铜的密度比纯铜大（黄铜和纯铜相互刻画）
D．蛋壳表面产生气泡，则鸡蛋壳中含有钙元素（鸡蛋壳中加醋酸）
15．镓是一种奇妙的金属，放在手心马上熔化。下图是金属的信息图及原子结构示意图，下列有关说法正确的是
A．X的值是4 B．镓元素位于元素周期表第四周期
C．镓的相对原子质量为69.72g D．常温下，是一种熔点比汞还要低的金属
16．推理是研究和学习化学的重要方法。以下推理正确的是
A．可燃物燃烧时温度需要达到着火点，所以温度达到着火点时，可燃物就一定能燃烧
B．过滤可以除去水中不溶性杂质，因此过滤后的水一定是软水
C．催化剂在反应前后质量不变，因此反应前后质量不变的物质一定是催化剂
D．不锈钢虽然是金属材料，但它属于混合物而不是金属单质
二、综合题（共6题）
17．2019年底，徐宿淮盐铁路将建成通车，淮安人可实现高铁出行。
（1）高铁在建造时使用了大量的新材料，下列属于金属材料的是 ______ （填序号）。
A生产高铁车头的玻璃钢
B制造高铁车身的镁铝合金
C制造轨道枕木的聚氨酯材料
D建筑高铁路基的钢筋混凝土
（2）高铁刹车制动盘使用合金锻钢制作，主要利用该合金耐高温、 ______ 等特性。
18．汽车是现代生活中重要的交通工具。请回答下列问题：
(1)汽车电路中的导线一般为铜芯线,这是利用了金属铜的良好导电性和_____性。
(2)下列各类汽车在使用时,对空气污染最小的_____
①汽油车 ②柴油车 ③新能源纯电动汽车
(3)汽车表面喷漆,可以延缓汽车的锈蚀,其防锈原理是____ 。
19．“见著知微，见微知著”是化学的思维方法。
（1）铜是生活中常见的一种金属
①铜可用以制作导线，体现了金属铜的_____性。
（2）固态的二氧化碳俗称“干冰”
①请写出干冰的一种用途_______；
②镁条在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和一种黑色粉末，写出反应的化学方程式_____；
③通过这个反应，谈谈你对物质燃烧的新认识________。
（3）物质的性质决定用途，用途反映物质的性质。
①金刚石硬度很大、石墨硬度很小，两者物理性质有较大差异的原因_____。
②下列关于足球烯（C60）的说法正确的是______。
a 它的一个分子中含有60个碳原子
b 相对分子质量是720
c 它是一种化合物
20．金属与人类的生产、生活密切相关，牢固掌握金属的知识非常重要。
（1）铝和铁都是我们生活中常见的金属，铝耐腐蚀性能比铁好的原因是_____。
（2）如图是一氧化碳还原氧化铁的实验装置，请回答下列问题。
①玻璃管A中的实验现象是_____。
②实验开始时，先通入一氧化碳的原因是_____。
③从环保角度考虑，还需对以上装置进行改进，请简述改进措施_______。
（3）为了验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，请你写出两种可行方案所需的物质。
方案一：_______
方案二：_______
（4）若除去FeCl2溶液中杂质CuCl2，请写出有关的化学方程式。_____
（5）实验室在高温条件下，用足量一氧化碳还原10g赤铁矿，充分反应后，测得生成的纯铁的质量为5.6g。则该赤铁矿中氧化铁的质量分数是_____。
21．金属的活泼性顺序排列如下：
（1）请在上图（___）里填上适当的元素符号或元素名称
（2）已知置换反应：A + B → C + D 能够发生。
①若D为H2，B为稀硫酸，则A的选择应满足的条件是___________________，
②若D为Cu，写出一个符合该条件的化学方程式________________。
（3）下列事实不能说明Zn比Ag活泼的是（___）
AZn能与AgNO3溶液反应，置换出Ag
BZn能与稀硫酸反应，Ag则不能
C自然界没有以单质形式存在的Zn，而有以单质形式存在的Ag
DZn的熔点为420℃，Ag的熔点为962℃
(4)实验室现有下列药品：盐酸(5％)、硫酸(5％)；大小相同的镁片、铝片、铁片；铁粉、铝粉。某同学为了比较金属与酸的反应，按下图所示的实验方案进行实验。
从实验开始到反应5分钟，所观察到的现象记录如下：
编号
① ② ③
现象
金属表面立即有大量无色气泡冒出，反应不到5分钟金属已消失
金属表面慢慢有少量无色气泡冒出气泡的量比②中多，溶液逐渐显浅绿色，反应到5分钟时，铁粉还在冒气泡
___________
该同学根据上述实验现象得出结论：金属与酸反应的剧烈程度按镁、铁、铝的顺序减弱。
你认为该同学的结论是否合理(填“合理”或“不合理)_______________。理由是_________________。
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．A
【详解】
A、硬币使用较为频繁，需要一定的硬度和抗腐蚀性能，从保值角度看，用合金更能保值，故A错误；
B、硬币的设计应美观、大方，故B正确；
C、硬币的取材一定要于其价值相匹配，符合其一般等价物的价值，故C正确；
D、硬币流通过程中接触不同物质，需要有良好的抗腐蚀性能，故D正确；
故选A。
2．D
【详解】
A、钛是“金”字旁，属于金属元素，故A错误；
B、22表示的是钛原子的原子序数、质子数，不是中子数，故B错误；
C、元素名称下面的数字表示相对原子质量，钛的相对原子质量为47.87，不是原子质量，故C错误；
D、合金的抗腐蚀性能比纯金属好，钛合金比不锈钢更耐腐蚀，说法正确；
故选D。
3．A
【详解】
试题分析：合金：由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质，是混合物，而铜线是纯净物，不属于合金，故选A
4．C
【详解】
①由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小微粒，故①错误；②催化剂不一定能加快化学反应的速率，也可能减慢，故②错误；③元素的种类是由原子的质子数决定的，故③错误；④合金是在某种金属中加热熔合某些其它金属（或非金属），而形成的具有金属特性的物质。合金在化学性质上具备金属的特性，故④错误；⑤由一种元素组成的物质可能是混合物，例如氧气和臭氧的混合物，故⑤正确；⑥含有氧元素的物质不一定是氧化物，例如氯酸钾含有氧元素，但不是氧化物，故⑥正确。有关概念的辨析中正确的是⑤⑥。故选C。
5．B
【详解】
A、青铜奔马是用青铜制成的，青铜是铜的合金，不符合题意；
B、水银体温计中填充的是水银，水银属于纯金属，不属于合金，符合题意；
C、焊锡是锡和铅的合金，不符合题意；
D、不锈钢盆是不锈钢制成的，不锈钢是铁的合金，不符合题意。故选B。
6．B
【详解】
A、二氧化锰、氧化铜等物质都能够用作过氧化氢分解的催化剂，只是催化效果不同，该选项说法不正确；
B、一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳，该选项说法正确；
C、目前计入空气污染指数的有害气体不包括二氧化碳，该选项说法不正确；
D、“真金不怕火炼”是因为金的化学性质稳定，该选项说法不正确。
故选：B。
7．A
【详解】
A、“烯合金”是由石墨烯和铝合金按一定比例混合制成，不是有机高分子材料，不具有热塑性，符合题意；
B、石墨烯是碳元素组成的碳单质，化学性质比较稳定，因此“烯合金”常温下比较稳定，不符合题意；
C、铝合金和石墨烯都具有导电性，故“烯合金”具有导电性，不符合题意；
D、“烯合金”是由铝合金和石墨混合制成，属于混合物，不符合题意。
故选A。
8．A
【详解】
A、生铁（含碳量：2%4.3%）和钢（含碳量：0.03%2%）的主要成分都是铁；故选项正确；
B、钢的性能优良，是含碳量较低的铁；故选项错误；
C、生铁比钢硬，但钢的性能优越，有更广泛的用途；故选项错误；
D、生铁中的含碳量比钢高；故选项错误；
故选：A。
9．A
【详解】
A、石墨具有良好的导电性，可用作电池的电极，符合题意；
B、不锈钢耐腐蚀性较好，可用于制作医疗器材，不符合题意；
C、钨的熔点较高，可用来制作灯泡灯丝，不符合题意；
D、干冰升华吸热，可用于人工降雨，不符合题意。
故选A。
10．B
【详解】
A、压电陶瓷是无机非金属材料；铁、铜丝是金属材料；塑料是有机高分子材料，不符合题意；
B、打着火后，铁制挡风罩没有燃烧，不能说明燃烧需要的条件之一是物质具有可燃性，因为铁具有可燃性，没有燃烧是温度没有达到其着火点，不符合题意；
C、将打火机的开关松开即可熄灭火焰，这种灭火方法的原理是隔离可燃物原理与森林着火时设置隔离带的灭火原理相同，不符合题意；
D、石油属于化石燃料，可以提炼出燃料丁烷，不符合题意。故选B。
11．B
【详解】
金属材料包括金属及其合金，不锈钢是铁的合金，与铝合金、铜线都属于金属材料，玻璃不属于金属材料．
12．D
【解析】
试题分析：纯碱是碳酸钠，属于盐类。故选D.
13．B
【详解】
A、高炉炼铁得到的产品是生铁，不是纯铁，故选项说法错误。
B、生铁和钢的性能不同，主要是因为二者含碳量不同，故选项说法正确。
C、合金是在某种金属中加热熔合某些其它金属（或非金属），而形成的具有金属特性的物质，合金中至少含一种金属，故选项说法错误。
D、合金的熔点一般比组成它的成分金属的熔点低，故选项说法错误。
故选B。
14．A
【详解】
A、罐内发生爆炸，面粉具有可燃性，故选项说法正确；
B、甲烷燃烧，烧杯内壁有水雾生成，说明产物是水，无法证明有二氧化碳产生，故选项说法错误；
C、黄铜和纯铜相互刻画，纯铜上留下划痕，说明黄铜硬度比纯铜大，故选项说法错误；
D、鸡蛋壳中加醋酸产生气泡，澄清石灰水变浑浊，说明反应生成二氧化碳，进一步说明鸡蛋壳中含有碳元素，故选项说法错误。
故选A。
15．B
【详解】
A、在原子中，质子数等于核外电子数，所以31=2+8+18+X，故X=3，选项错误，不符合题意；
B、镓原子的核外有四个电子层，所以镓元素位于元素周期表第四周期，选项正确，符合题意；
C、在元素周期表中，元素名称下方的数字表示相对原子质量，相对原子质量是一个比值，单位为“1”，常省略不写，所以镓的相对原子质量为69.72，选项错误，不符合题意；
D、常温下，镓放在手心马上熔化，说明镓是一种熔点比较低的金属，但比汞要高，因为汞在常温下是液态，选项错误，不符合题意。
故选B。
16．D
【详解】
A、可燃物燃烧时温度需要达到着火点，所以可燃物的温度达到着火点不一定能燃烧，还需要和氧气接触，错误； B、过滤可以除去水中不溶性杂质，不能除去水中可溶性的钙、镁化合物，硬水软化的方法是加热煮沸或蒸馏等，错误； C、催化剂在反应前后质量不变，但在化学反应前后质量不变的物质不一定是催化剂，可能是杂质，错误； D、不锈钢是合金，属于金属材料，它属于混合物而不是金属单质，正确；故选D。
17．B 耐磨。
【详解】
（1）A、生产高铁车头的玻璃钢是复合材料，不符合题意；
B、制造高铁车身的镁铝合金属于金属材料，符合题意；
C、制造轨道枕木的聚氨酯材料属于有机合成材料，不符合题意；
D、建筑高铁路基的钢筋混凝土属于复合材料，不符合题意； 故选B；
（2）高铁刹车制动盘使用合金锻钢制作，刹车是通过摩擦实现，说明该合金具有耐磨性，故主要利用该合金耐高温、耐磨等特性
18．延展性 ③ 隔绝水和氧气(合理即可)
【详解】
(1)汽车电路中的导线一般为铜芯线，这是利用了金属铜的延展性和导电性；(2) 下列各类汽车在使用时,对空气污染最小的是：①汽油车、柴油车燃烧会产生空气污染物，如一氧化碳、一氧化氮等，错误；新能源纯电动汽车，是比较清洁的能源，正确；(3)汽车表面喷漆，可以延缓汽车的锈蚀，其防锈原理是隔绝氧气和水。
19．延展性和导电性 人工降雨 燃烧不一定需要氧气参加，一般情况下不支持燃烧的气体，在特殊情况下，也能参加燃烧 碳原子的排列方式不同 ab
【详解】
（1）①铜可用于制作导线，体现了金属铜的导电性和延展性；
（2）①干冰升华吸热，可用于人工降雨或做制冷剂；
②镁条在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和一种黑色固体，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类、数量不变，故黑色固体为碳，反应的化学方程式是：；
③镁可以在二氧化碳中燃烧，说明燃烧不一定需要氧气参加，再者，二氧化碳一般情况下不支持燃烧，但在特殊情况下，也能参加燃烧；故填：燃烧不一定需要氧气参加，一般情况下不支持燃烧的气体，在特殊情况下，也能参加燃烧；
（3）①金刚石硬度很大、石墨硬度很小，是因为碳原子的排列方式不同，故物理性质有很大差异；
②a、C60由C60分子构成，1个C60分子由60个碳原子构成，符合题意；
b、C60的相对分子质量为：12×60=720，符合题意；
c、C60只由碳一种元素组成，属于单质，不符合题意。
故选ab。
20．铝和氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止了内部的铝被氧化 红色物质变成黑色 一氧化碳气体是可燃性气体，所以在点燃前要先通入一氧化碳气体使装置中的空气排净，然后再加热，防止气体不纯，加热时发生爆炸 一氧化碳能毒不能直接排放到空气中，在装置的最右端放一燃着的酒精灯 把铁丝、银丝分别伸入硫酸铜溶液中时，铁丝表面析出红色固体，是因为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁比铜活泼，银丝表面无明显现象，说明铜比银活泼，可选用Fe、CuSO4溶液、Ag 把铜丝分别伸入FeSO4溶液、AgNO3溶液中时，伸入硫酸亚铁溶液的铜丝表面无明显现象，说明铁比铜活泼，伸入硝酸银溶液中的铜丝表面析出银白色固体，说明铜比银活泼，可选用FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液 Fe+CuCl2＝FeCl2+Cu 80%
【详解】
（1）铝耐腐蚀性能比铁好的原因是：铝和氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止了内部的铝被氧化；
（2）①一氧化碳和氧化铁反应生成二氧化碳和铁，现象为：红色物质变成黑色；
②由于一氧化碳气体是可燃性气体，所以在点燃前要先通入一氧化碳气体使装置中的空气排净，然后再加热，防止气体不纯，加热时发生爆炸；
③因为一氧化碳能毒不能直接排放到空气中，在装置的最右端放一燃着的酒精灯；
（3）①把铁丝、银丝分别伸入硫酸铜溶液中时，铁丝表面析出红色固体，是因为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁比铜活泼，银丝表面无明显现象，说明铜比银活泼，可选用Fe、CuSO4溶液、Ag；
②把铜丝分别伸入FeSO4溶液、AgNO3溶液中时，伸入硫酸亚铁溶液的铜丝表面无明显现象，说明铁比铜活泼，伸入硝酸银溶液中的铜丝表面析出银白色固体，说明铜比银活泼，可选用FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液；
（4）铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuCl2＝FeCl2+Cu；
（5）设生成5.6g铁需要氧化铁的质量为x。
x＝8g
该赤铁矿中氧化铁的质量分数为：
＝80%
21．（1） Na 汞
（2）在金属活动性顺序中位于氢前面的金属 Fe +CuSO4 = FeSO4 + Cu
（3）D
（4）不合理 只有在相同条件下才有可比性（如金属镁、铁、铝均应为片状的或粉末状，酸应为稀盐酸或稀硫酸中的同一种），它们所用的金属形状不同且酸也不是同一种。
【详解】
试题分析：（2）①若D为H2，B为稀硫酸，则A的选择应满足的条件是A的活动性比氢元素强，②若D为Cu，说明发生了置换反应，将铜单质置换了出来，化学方程式并不唯一，比如铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜单质；（3）Zn比Ag活泼说明Zn比Ag更容易发生化学反应，熔点的高低指的是金属的物理性质，不能用来判断活泼性；(4)该同学的实验没有说服性，因为只有在相同条件下才有可比性（如金属镁、铁、铝均应为片状的或粉末状，酸应为稀盐酸或稀硫酸中的同一种），它们所用的金属形状不同且酸也不是同一种。
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；