浙教版2022-2023学年上学期九年级科学“培优提高”分题型训练：第二章《物质转化与材料利用》填空专题（3）【word，含答案】

1．神舟十一号与天空二号的成功对接增强了国人的民族自信，推动了相关领域的研究。
（1）合金材料的研发
①合金的很多性能与组成它们的纯金属不同。图 1 能表示锡铅合金的是　 　（填序号“a”“b”或“c”）。生铁和钢是常见的铁合金，而钢的性能比生铁优越，其主要原因是　 　。工程建设中常用到的钢材中会添加镍、铬等元素，其目的是　 　。
②镁合金被誉为“21 世纪绿色金属结构材料”。Mg17Al12 是一种特殊的镁合金。该合金是一种储氢材料，完全吸氢后得到 MgH2 和 Al，“储氢过程”属于　 　（填“物理”或“化学”）变化。
（2）合成材料的改良
①碱式碳酸铝镁MgaAlb（OH）c（CO3）d xH2O是一种新型塑料阻燃剂，其受热分解生成熔点较高的MgO和Al2O3，其阻燃原理是　 　。碱式碳酸铝镁中 a、b、c、d的代数关系式　 。
（3）CO2 的绿色利用
①目前空间站处理 CO2 的一种方法是在催化剂作用下，利用 H2使 CO2转化为甲烷并得到生活用水。该反应的化学方程式为　 　。
②以“铁氧化物”为催化剂，利用太阳能将 CO2 热解为碳和氧气，这一转化过程（如图 2）中化合价升高的非金属元素是　 。
2．如图为家庭制氧机内桶构造示意图，桶上设有制氧剂投药口和出气口。
已知：i．制氧剂的主要成分是过碳酸钠（Na2CO4）和催化剂。
ii．本产品用于人体保健吸氧，产生的氧气需通入水中净化。
（1）制氧时，从投药口中投入药品后，立即将其关闭。
①过碳酸钠加入水中后，反应产生过氧化氢和碳酸钠，其化学方程式为：　 　。过氧化氢再在催化剂的作用下产生氧气。②氧气的出口为 　 　。
（2）若在装置的Ⅰ、Ⅱ中放入其它试剂，可以研究金属的性质：在Ⅰ中加入较多铁屑和过量稀盐酸，Ⅱ中只加入锌粒，关闭a口。一段时间后，Ⅱ中可以观察到的现象有 　
　 。
3．随着经济的发展，能源与环境成为人们日益关注的问题。
（1）化石燃料燃烧都会产生二氧化碳，它是空气中含量最多的温室气体。为减少它的排放，科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应，转化为水和甲烷。该反应的化学方程式 　 。
（2）“绿色化学”的特点之一是“零排放”。一定条件下，二氧化碳和氢气可以按照不同比例反应，生成一种产物就能实现“零排放”物质——甲酸（CH2O2）。在物质分类上，甲酸属于 　 　（“有机物”或“无机物”）。
4．下列8种物质：①甲烷②二氧化硫③氯化钡④硫酸铜⑤酒精⑥一氧化碳⑦四氯化碳⑧氧化铜。
（1）属于有机物的是 　 （填序号）。
（2）选择能与硫酸发生反应一种物质，并写出化学方程式 　 　。
5.日常使用的金属材料多数属于合金。 下表列出了-些常见合金的主要成分和性能。
合金 合金的主要性能 主要成分 纯金属的性能
焊锡 熔点183℃ 锡、铅 锡:熔点232℃;铅:熔点327℃
硬铝 强度和硬度好 铝、铜、镁等 硬度小,质软
不锈钢 抗腐蚀性好 铁、铬、镍等 纯铁抗锈蚀性能不如不锈钢.
（1）焊锡属于________(选填“混合物”或“化合物”)。
（2）由上表可以推断，与组成合金的纯金属相比，下列特点：①强度更低；②硬度更大；③熔点更大；④抗腐蚀性能更好，合金一般有________(填序号)。
6.我国古代劳动人民在认识、改造和应用物质方面有着很多实践。
（1）战国《吕氏春秋》中记载；“金柔锡柔，合两柔则刚”(“金”指铜单质，“锡”指锡，单质，“刚”指坚硬)。这句话说明铜锡合金具有的特性是________。
（2）战国《周礼》中记载：“煤饼烧砺房成灰”(“砺房”即牡砺壳，主要成分是碳酸钙)。古代劳动人民将此“灰”溶于水制得碱液，写出该反应的化学方程式________。
7.人类的生产和生活都离不开金属。
（1）将蜡分别粘在金属匙和塑料匙的上端（如图所示），同时放入沸水中，粘在金属匙上的蜡熔化更快，是因为金属的________比塑料好。
（2）赤铜矿的主要成分是Cu2O，辉铜矿的主要成分是Cu2S，将赤铜矿与辉铜矿混合加热可得铜，请将反应的化学方程式补充完整2 Cu2O+Cu2S 6Cu+________↑。
8.我国第四套人民币硬币从1999年开始发行，一元币为钢芯镀镍(Ni) ，伍角币为钢芯镀铜合金，一角币为铝合金或不锈钢。
（1）铸造以上硬币用到的材料都是________(填“合成材料”或“金属材料”)。
（2）选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是 (填序号)。
A.金属的导电性
B.金属的耐腐蚀性
C.金属的硬度
D.金属价格与硬币面值的吻合度
（3）以上硬币涉及到Fe、Cu、Al、Ni(镍)，已知Ni能够发生如下反应：
Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑ Fe+NiCl2=Ni+FeCl2
四种金属活动性由强到弱的顺序为________(用元素符号表示)。
9.为鉴别CuSO4、KOH、Na2CO3、NaCl和稀硫酸五种失去标签溶液，做如下实验。
（1）通过观察就可以鉴别出CuSO4溶液，依据是________。
（2）将剩余四种溶液分别取样，滴加酚酞溶液就可以将四种溶液分为两组，使酚酞溶液变红的一组是________，另一组的两种溶液不变色。
（3）依次取不变色的其中一种溶液分别加入到另一组的两种溶液中，依据出现的明显现象鉴别出Na2CO3溶液，则明显现象是________至此溶液鉴定完毕。
10.化学改变世界，科技改变生活。
请回答：
（1）我国自主研发的复兴号动车组列车，领跑世界，其制造材料有铝合金等，在空气中铝制品耐腐蚀的原因是_____。
（2）我国对石墨烯技术的研究居世界领先地位。石墨烯性能优良，用途独特，比如作太阳能电池的电极，这主要是利用了它的_____性。
（3）我国自主设计建造的港珠澳大桥是目前世界最长的跨海大桥，它使用了世界最大尺寸高阻尼橡胶隔震支座，其中橡胶属于_____（填字母）。
A、金属材料 B、有机高分子材料 C、复合材料
（4）我国在氢能汽车研发领域取得重大突破，采用了第四代以氢为燃料的电池技术。氢气作为理想能源前景广阔，氢气燃烧的化学方程式为_____, 氢能源的优点是_____。（答出一点即可）
11.在金属材料中，铝是目前最经济实用的材料之一。
（1）由铝制成的铝箔厚度仅为0.01mm，广泛用于食品包装等。铝能制成铝箔，主要利用铝的性质是________
（2）某小组同学将铝箔在酒精灯上加热，发现铝箔逐渐变软，中间有液体被外面的固体包裹住。由此可以推测氧化铝的熔点比金属铝________(填“高”或“低”)。
（3）将铝片和稀盐酸放在密闭容器中，用传感器探究反应容器内的温度随时间变化如图，50s时溶液中的溶质为________;溶液温度升高的原因是________
12.社会发展让人们的出行更加方便，汽车逐渐走进寻常百姓家。请根据要求回答有关问题：
（1）在如图汽车的部件中主要由有机合成材料制成的是________。
（2）在汽车的电路中主要使用的是铜线，这是利用了铜的________性。
（3）汽车表面的烤漆不仅美观，还能起到________的作用。
（4）化石燃料的大量使用，带来了环境的污染和资源的枯竭等问题。德州市自2018年开始推广使用车用乙醇汽油，到2019年实现全市全覆盖。乙醇(C2H5OH)燃烧的化学方程式是________。推广使用乙醇汽油的好处是________，________(写出两条即可)。
13.在新中国成立70周年之际，2019年9月21日，第21届中国国际工业博览会圆满闭幕。太钢“手撕钢”捧回“中国国际工业博览会大奖”，彻底打破国外垄断。“手撕钢”是一款不锈钢箔材其厚度为0.02mm，仅有A4纸四分之一，用手轻轻一撕就能撕开，主要应用高端电子、军工核电等方面。
（1）“手撕钢”属于________（填“纯净物”或“混合物”）。
（2）“手撕钢”学名是“宽幅超薄精密不锈带钢”，由此可知“手撕钢”在物理性能方面具有良好的__性
（3）为了保护金属资源，我们须学会防锈，下列介绍的实例只利用隔绝氧气来达到防锈的是_____________（填字母）
A.菜刀用完后擦干净存放 B.自行车三脚架涂漆
C.夏季停暖后暖气片内注满水防止内部生锈 D.用不锈钢制造炊具
14.某科学兴趣小组为研究不同金属跟稀硫酸反应的快慢，将甲、乙、丙、丁四种金属片分别与相同体积、相同溶质质量分数的稀硫酸反应，观察30秒内产生的氢气泡的多少，记录在下表中。(“+”越多表示产生的气泡越多)
金属 甲 乙 丙 丁
氢气泡的多少 ++ ++++ +++ +
（1）从实验结果可看出，甲、乙、丙、丁四种金属与稀硫酸反应由快到慢的顺序是________。 （2）要获得令人信服的实验结论，除了稀硫酸的体积和溶质质量分数必须相同外，4种金属的________也必须相同。
参考答案
1．解：（1）合金材料的研发
①一般，合金的熔点低于其组成纯金属的熔点，图1能表示锡铅合金的是a。生铁和钢是常见的铁合金，而钢的性能比生铁优越，其主要原因是含碳量不同。工程建设中常用到的钢材中会添加镍、铬等元素制成合金，其目的是增强铁的抗腐蚀性。故填：a；含碳量不同；增强铁的抗腐蚀性；
②镁合金被誉为“21 世纪绿色金属结构材料”。Mg17Al12 是一种特殊的镁合金。该合金是一种储氢材料，完全吸氢后得到 MgH2 和 Al，“储氢过程”生成了新物质，属于化学变化。故填：化学；
（2）合成材料的改良
①碱式碳酸铝镁MgaAlb（OH）c（CO3）d xH2O是一种新型塑料阻燃剂，其受热分解生成熔点较高的MgO和Al2O3，其阻燃原理是反应生成的MgO和Al2O3覆盖在可燃物表面，隔绝氧气。在化合物中各元素正负化合价的代数和为零，所以（+2）a+（+3）b+（﹣1）c+（﹣2）d＝0，即2a+3b＝c+2d；故填：反应生成的MgO和Al2O3覆盖在可燃物表面，隔绝氧气；2a+3b＝c+2d；
（3）CO2 的绿色利用
①目前空间站处理 CO2 的一种方法是在催化剂作用下，利用 H2使 CO2转化为甲烷并得到生活用水。该反应的化学方程式为4H2+CO2CH4+2H2O．故填：4H2+CO2CH4+2H2O；
②以“铁氧化物”为催化剂，利用太阳能将CO2热解为碳和氧气，这一转化过程中化合价升高的非金属元素是O（由﹣2价升高到0价）；碳元素的化合价由+4价降低到0价。故填：O
2．解：（1）①过碳酸钠加入水中后，反应产生过氧化氢和碳酸钠，其化学方程式为：Na2CO4+H2O＝Na2CO3+H2O2。过氧化氢再在催化剂的作用下产生氧气。
②氧气的出口为a（b中产生的氧气需要通过a制度水才能够导出）。
故答案为：①Na2CO4+H2O＝Na2CO3+H2O2；②a。
（2）在Ⅰ中加入较多铁屑和过量稀盐酸，稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气，Ⅱ中只加入锌粒，关闭a口，一段时间后，氯化亚铁和氯化氢的混合溶液进入Ⅱ中，锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，和氯化亚铁反应生成氯化锌和铁，可以观察到的现象有产生气泡，溶液由浅绿色变成无色。
故答案为：产生气泡，溶液由浅绿色变成无色。
3．解：（1）二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应，转化为水和甲烷，反应的化学方程式为CO2+4H22H2O+CH4。
（2）甲酸是含碳元素的化合物，属于有机物。
故答案为：
（1）CO2+4H22H2O+CH4；
（2）有机物。
4．解：（1）甲烷、酒精、四氯化碳等物质都是含有碳元素的化合物，都是有机物；
（2）稀硫酸能与氯化钡等能反应生成硫酸钡沉淀和水，反应的方程式是：H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl。
故填：（1）①⑤⑦；
（2）H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl（合理即可）。
5.（1）混合物 （2）②④
【解析】1） 焊锡由两种物质组成，属于混合物；
（2）合金一般强度大、硬度大、熔点低、抗腐蚀性能更好；
6.（1）铜锡合金的硬度比其组成成分大（2）CaO+H2O=Ca(OH)2
【解析】（1）“柔”和“钢”指的是金属的硬度，一般情况下，合金的硬度大于组成它的任何一种金属，据此解答；
（2）碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，而氧化钙溶于水时，与水反应生成氢氧化钙，据此写出反应的方程式。
【解答】（1）“金柔锡柔，合两柔则刚”，这句话说明铜锡合金具有的特性是：铜锡合金的硬度比其组成成分大。
（2）氧化钙溶于水时，与水反应生成氢氧化钙，反应的方程式为： CaO+H2O=Ca(OH)2 。
7.（1）导热性 （2）SO2
【解析】（1）金属都有导热性， 将蜡分别粘在金属匙和塑料匙的上端，同时放入沸水中，粘在金属匙上的蜡熔化更快，是因为金属的导热性比塑料好 ；
（2）由方程式可知反应前原子种类及个数为：铜6、氧2、硫1，反应后为：铜6，根据化学反应前后原子种类和个数不变可知反应后缺少1个硫原子和2个氧原子，则横线上物质化学式为 SO2 ；
8.（1）金属材料 （2）A （3）AI>Fe>Ni>Cu
【解析】（1）合成材料是由两种或两种以上的物质复合而成并具有某些综合性能的材料；而金属材料是金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称；
（2）性质决定用途，根据用途可以推测性质，据此分析硬币的特点即可；
（3）在金属活动性顺序表中，只有排在前面的金属，才能将后面的金属从盐溶液中置换出来，据此确定四种金属的活动性顺序。
【解答】（1）无论是钢芯镀镍，还是钢芯镀铜合金，它们都是由两种金属元素组成的具有金属特性的材料，即都是金属材料。
（2）硬币作为货币在市场中流通，应该耐磨损，即硬度要大；还要不容易生锈，即耐腐蚀性强；还要它的面值与对应金属的价值相当，但是与是否导电无关，故A符合题意，而B、C、D不合题意。 故选A。
（3）①镍与稀硫酸反应，生成硫酸镍和氢气，那么镍的活动性大于氢；
②铁和氯化镍反应，生成镍和氯化亚铁，那么铁的活动性大于镍；
③铝排在铁的前面，即铝的活动性大于铁；
④铜不能与稀硫酸反应生成氢气，即铜的活动性小于氢。
则四种金属的活动性强弱为：Al>Fe>Ni>Cu。
9.（1）CuSO4溶液为蓝色，其他溶液为无色
（2）KOH、Na2CO3
（3）产生大量气泡
【解析】根据硫酸铜溶液呈蓝色，氢氧化钾、碳酸钠溶液能使酚酞变红，硫酸和氯化钠溶液不能使酚酞变红，碳酸钠与硫酸反应产生气泡分析。
【解答】（1）硫酸铜溶液为蓝色，其它溶液为无色，所以直接可鉴别出硫酸铜溶液；
（2）将剩余四种溶液分别取样，滴加酚酞溶液就可以将四种溶液分为两组，使酚酞溶液变红的一组是 KOH、Na2CO3 ；
（3）不变色的溶液为氯化钠和硫酸的一种，依次取不变色的其中一种溶液分别加入到另一组的两种溶液中，硫酸与碳酸钠可产生气泡，而氯化钠与碳酸钠没有明显现象，由此可区别出各物质；
10.铝是比较活泼的金属，在常温下就很容易与氧气发生反应，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，阻止内层的铝进一步氧化，从而具有很好的抗腐蚀性 导电 b 2H2+O2 点燃 2H2O 无污染
【解析】（1）铝是比较活泼的金属，在常温下就很容易与氧气发生反应，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，阻止内层的铝进一步氧化，从而具有很好的抗腐蚀性。
（2）石墨烯具有十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性能，作电极是利用了石墨烯的导电性。
（3）金属材料是指纯金属及其合金，不论是天然橡胶还是合成橡胶，橡胶的相对分子量往往很大，大于几十万，属于有机高分子化合物，故属于有机高分子材料，复合材料是指金属材料、有机高分子材料、无机非金属材料等多种材料的复合。故选b；
（4）氢气燃烧生成水，反应的化学方程式为：2H2+O2 点燃 2H2O；氢气作为理想燃料优点是无污染、热值高、资源丰富等。
11.（1）延展性（2）高（3）氯化铝和盐酸；铝与稀盐酸反应放热，使溶液温度升高
【解析】（1）性质决定用途，根据铝的用途分析铝的性质；
（2）晶体熔化时温度保持不变，这个温度就是晶体的熔点，据此分析比较；
（3）铝片表面有一层致密的氧化铝薄膜，氧化铝先和稀盐酸反应，生成氯化铝和水，这段时间内不会放出热量；当氧化铝完全反应后，金属铝再和稀盐酸反应，生成氯化铝和氢气，这段时间内不断放热，溶液温度不断升高。当金属铝完全反应后，由于没有热量产生，因此溶液温度开始下降。
【解答】（1）铝能制成铝箔，主要利用铝的性质是延展性；
（2）当里面的金属铝熔化成液体后，外面的氧化铝仍然是固态，因此氧化铝的熔点比金属铝高；
（3）根据图片可知，50s时溶液温度没有升高，正处于氧化铝和稀盐酸的反应过程中，因此溶质为反应产物氯化铝和剩余的盐酸。溶液温度升高的原因是：铝与稀盐酸反应放热，使溶液温度升高。
12.（1）轮胎、塑料保险杠（2）导电（3）防锈
（4）C2H5OH＋3O2 2CO2＋3H2O；节约化石燃料；减少污染物的排放
【解析】（1）有机合成材料主要是指通过化学合成将小分子有机物如烯烃等合成大分子聚合物，合成塑料、合成纤维、合成橡胶就是我们通常所说的三大合成材料。
（2）性质决定用途，根据用途推断金属的性质；
（3）汽车表面的油漆，可以将车身的钢板与空气和水分隔开，防止车身钢板生锈；
（4）乙醇燃烧，生成二氧化碳和水，据此写出反应的方程式。乙醇燃烧的产物不会污染空气，因此乙醇汽油可以在一定程度上减小空气污染物的排放。
【解答】（1）塑料保险杠的材料是塑料，轮胎的材料是合成橡胶，因此汽车的部件中主要由有机合成材料制成的是轮胎、塑料保险杠。
（2）在汽车的电路中主要使用的是铜线，这是利用了铜的导电性。
（3）汽车表面的烤漆不仅美观，还能起到防锈的作用。
（4）乙醇燃烧，生成二氧化碳和水，反应的方程式： C2H5OH＋3O2 2CO2＋3H2O ；推广乙醇汽油的好处是：减少污染物的排放。
13.（1）混合物（2）延展（3）B,C
【解析】（1）“手撕钢”属于合金，为混合物；
（2）“手撕钢”的学名是“宽幅超薄精密不锈带钢” ，超薄说明具有良好的延展性；
（3）菜刀用完后擦干净存放 ，是隔离水防锈，A不合题意； 自行车三脚架涂漆可隔离氧气防锈，B符合题意； 夏季停暖后暖气片内注满水，可防止铁与氧气接触使内部生锈 ，C符合题意； 用不锈钢制造炊具是改变内部结构防锈，D不合题意；
14.（1）乙>丙>甲>丁 （2）表面积
【解析】根据题目中金属与酸反应产生气泡多少决定反应快慢及物质的接触面积影响反应速率分析。
（1）由所给现象可知，金属与酸反应时乙产生气泡最多，其次是丙，其次是甲，丁产生气泡最少，所以四种金属与稀硫酸反应由快到慢的顺序是乙>丙>甲>丁；
（2）对比实验要求变量唯一，该实验除了稀硫酸的体积和溶质质量分数必须相同外，4种金属的表面积也必须相同
第二章《物质转化与材料利用》填空专题训练（3）