2022-2023初中化学下学期第八单元金属和金属材料 课题1 金属材料 课堂训练

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名称 2022-2023初中化学下学期第八单元金属和金属材料 课题1 金属材料 课堂训练
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文件大小 446.6KB
资源类型 试卷
版本资源
科目 化学
更新时间 2022-11-12 11:28:42

文档简介

2022-2023初中化学下学期第八单元金属和金属材料 课题1 金属材料 课堂训练
一、单选题
1.菜刀用铁制而不用铝制的主要原因是(  )。
A.铁的硬度大,铝的硬度小 B.铁的熔点高,铝的熔点低
C.铁的密度大,铝的密度小 D.铁的导电性差,铝的导电性好
【答案】A
【知识点】合金与合金的性质
【解析】【解答】 菜刀用铁制而不用铝制的原因是铁的硬度大,铝的硬度小
故答案为:A
【分析】物质的性质决定物质的用途,物质的用途反应物质的性质,据此分析
2.金属和金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列说法错误的是(  )。
A.不锈钢抗腐蚀性好,常用于制造医疗器械
B.铁具有良好的导热性,可用于制造炊具
C.焊锡的熔点较低、电阻率较大,常用于制成发热体
D.硬铝轻而坚韧,可作为制造汽车、飞机和火箭的材料
【答案】C
【知识点】常见金属的特性及其应用;合金与合金的性质
【解析】【解答】A. 不锈钢抗腐蚀性好,常用于制造医疗器械 ,说法正确,故A不符合题意
B. 铁具有良好的导热性,可用于制造炊具 ,说法正确,故B不符合题意
C.焊锡的熔点较高,电阻率较大,常用语制成发热体,说法错误,故C符合题意
D. 硬铝轻而坚韧,可作为制造汽车、飞机和火箭的材料,说法正确,故D不符合题意
故答案为:C
【分析】根据合金的特性及其用途进行分析
3.(2019九下·大埔月考)下列物质不属于合金的是()
A.不锈钢杯 B.黄铜
C.铁矿石 D.生铁
【答案】C
【知识点】合金与合金的性质
【解析】【解答】A、合金是指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物质。不锈钢杯主要含铁元素还有其他元素,具有金属特性,所以是合金。A不符合题意;
B、合金是指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物质。黄铜主要含有铜元素还有其他元素,具有金属特性,所以是合金。B 不符合题意;
C、合金是指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物质。铁矿石没有金属特性,所以不是合金。C符合题意;
D、合金是指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物质。生铁主要含有铁还有其他元素,具有金属特性,所以是合金。D不符合题意;
故答案为:C
【分析】根据合金是由金属和金属或金属和非金属加热融合而成具有金属特性的物质分析
4.(2019九下·日喀则期中)下列有关合金的叙述,正确的是(  )
①合金中至少含两种金属
②合金中的元素以化合物形式存在
③合金中一定含有金属
④合金一定是混合物
⑤生铁是含杂质较多的铁合金
⑥合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高,抗腐蚀性能等也更好
A.①②③④⑤⑥ B.①②
C.①③④ D.③④⑤⑥
【答案】D
【知识点】合金与合金的性质
【解析】【解答】① 合金是指由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质。由概念可知,合金中至少含有一种金属,此说法不符合题意;
② 合金中的元素以单质形式存在,此说法不符合题意;
③ 由概念可知,合金中至少含有一种金属,故合金中一定含有金属,此说法符合题意;
④ 合金属于混合物,此说法符合题意;
⑤ 生铁是含杂质较多的铁合金,此说法符合题意;
⑥ 合金相对于其成分金属,具有强度更大、硬度更高,抗腐蚀性能等也更好的优点,此说法符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据合金的概念,性质,进行分析。
5.在选择铸造硬币的金属材料时,不需要考虑的因素是(  )
A. 硬度 B.导电性
C.耐腐蚀性 D.与硬币面值相应的价值
【答案】B
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】 选择铸造硬币的金属材料时,要考虑硬度、耐腐蚀性、耐磨性、价值等,不需要考虑导电性;
故答案为:B
【分析】根据金属的性质及应用分析,利用金属时要结合所制物品的具体的使用要求分析。
6.1989年世界卫生组织把铝定为食品污染源之一,铝在下列应用中应当控制的是(  )
①制铝合金;②制导线;③制炊具;④银银色涂料;⑤明矾净水;⑥明矾与苏打制食品膨松剂;⑦易拉罐;⑧用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品;⑨包装糖果和小食品
A.仅③⑤⑧⑨ B.仅⑥⑧⑨
C.仅③⑤⑨ D.仅③⑤⑥⑦⑧⑨
【答案】D
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】①制造铝合金主要应用在住和行方面,不会污染人们的食物;②制造电线应用了铝的导电性,也不会污染食品;③铝制炊具在烹制食物时,铝可能随食物进入人体,需控制;④涂料在正常情况下不会污染食品;⑤明矾是十二水硫酸铝钾,其中含有铝,在净水过程中,铝可能随水进入人体,需控制;⑥明矾是十二水硫酸铝钾,其中含有铝,可能随食品进入人体,需控制;⑦铝制易拉罐中的铝可能随饮料进入人体,需控制;⑧胃药是通过服用来治疗疾病的,而胃舒平药剂中的铝对人体有危害,需控制;⑨铝包装食品会接触到食品,而污染食品,需控制。
故答案为:D
【分析】物质的结构决定物质的性质,物质的性质决定物质的用途,把铝确定为食品污染源之一,应在食品制取和包装上加以控制
7.下列说法中错误的是(  )
A.生铁可以用来炼钢
B.铁在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁
C.生铁和钢都是铁的单质
D.钢的性能优于生铁
【答案】C
【知识点】生铁和钢
【解析】【解答】解:A、炼钢的原理是以生铁为原料,设法降低其含碳量;故A正确;
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体四氧化三铁;故B正确;
C、生铁和钢都是铁的合金,属于混合物;故C不正确;
D、钢与生铁比具有良好的弹性、韧性及良好的机械性能;故D正确.
故选C.
【分析】A、分析钢的冶炼原料;
B、考查铁丝在氧气中燃烧的现象及本质;
C、掌握生铁和钢都属于铁的合金,属混合物;
D、了解钢和生铁的性能,并比较钢的优点.
8.如图所示,说明中出现了金属材料的是(  )
A.“东方之冠”的氟碳涂料
B.“阳光谷”的方形钢管
C.石油馆外表的聚碳酸酯
D.江西馆外表的青花瓷
【答案】B
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】解:A、氟碳涂料属于无机材料,错误;
B、钢属于金属材料,正确;
C、聚碳酸酯属于有机合成材料,错误;
D、青花瓷属于无机非金属材料,错误;
故选B.
【分析】根据已有的物质的材料类别进行分析解答即可.
9.从金属利用的历史来看,先是青铜器时代,而后是铁器时代,铝的利用是近百年的事.这个先后顺序主要跟下列有关的是(  )
①地壳中的金属元素的含量;②金属活动性顺序;③金属的导电性;④金属冶炼的难易程度;⑤金属的延展性.
A.①③ B.②⑤ C.③⑤ D.②④
【答案】D
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】解:铜、铁、铝三种金属活动性由强到弱的顺序为:铝>铁>铜,金属的活泼性越强,金属越容易被氧化,越不稳定,在自然界中越容易以化合态存在,金属的冶炼越难,所以金属的使用早晚与金属的活动性强弱、金属的冶炼难易程度有关,
故选:D.
【分析】金属的活泼性越强,金属越容易被氧化,越不稳定,在自然界中越容易以化合态存在,金属的冶炼越难,据此分析解答.
10.下列不属于合金的是(  )
A.焊锡 B.黄铜 C.生铁 D.石墨
【答案】D
【知识点】合金与合金的性质
【解析】【解答】在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得具有金属特征的合金,合金是混合物,石墨是碳的单质。
【分析】该题考查了合金与合金的性质
二、填空题
11.(2019九下·江门月考)中国手机厂商中兴推出了极具创新式的折叠手机-Axon m,如图是中兴可折叠手机,请回答下列问题。
(1)图中所示部件中属于有机合成材料的是   
(2)用铝合金作手机外壳的优点是   。
(3)不锈钢属于   (填“纯净物”或“混合物”),请写出一个能证明铝金属活动性比铜强的化学反应方程式:   。
【答案】(1)塑料贴膜
(2)质轻、硬度大、耐腐蚀等
(3)混合物;2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3 +3Cu
【知识点】合金与合金的性质
【解析】【解答】(1)有机合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶,图中所示部件中属于有机合成材料的是塑料贴膜。(2)用铝合金作手机外壳的优点是质轻、硬度大、耐腐蚀等。(3)不锈钢中含有铁、碳等多种物质,属于混合物。金属活动性顺序中,排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来,2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3 +3Cu,能证明铝的金属活动性比铜强。
【分析】(1)根据合成材料包含合成纤维、合成橡胶和塑料分析
(2)根据合金的特点分析
(3)根据不锈钢是碳和铁的合金分析
12.(2019九下·揭阳开学考)我们的日常生活用品,很多都是由金属材料制成的。例如:体温计中的液体是   ;制造导线一般是用   ;水龙头表面镀的一般是   ;炒菜锅最好用   制作;灯泡里的灯丝是   ;一种合金与人体具有很好的“相容性”,可以用来制造“人造骨”的是   。(以上空格均写物质的名称)
【答案】汞;铜;铬;铁;钨;钛
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】体温计中的液体是汞;金属中导电性最强的是银,其次是铜,由于银的价格较高,故一般用铜制作导线;由于铬的硬度大,水龙头表面一般镀一层铬;炒菜锅用铁锅,可预防缺铁性的贫血;钨的熔点高,用作灯泡里的灯丝;钛合金与人体具有很好的“相容性”,可以用来制造“人造骨”。
【分析】本题主要考查常见金属的特性及其应用,只要熟记常见金属的特性即可解答;
13.导电性最强的金属是   ;硬度最大的金属   ;熔点最高的金属   ;熔点最低的金属   ;人体中含量最高的金属   ;地壳中含量最高的金属   。
【答案】银;铬;钨;汞;钙;铝
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】导电性最强的金属是银;硬度最大的金属是铬;熔点最高的金属是钨;熔点最低的金属是汞;人体中含量最高的金属是钙;地壳中含量最高的金属是铝。
【分析】本题考查了常见金属的特性及其应用,请同学们熟记这些金属之最。
14.请说出导致下列差异的因素.
(1)生铁和钢都是铁合金,但性能不同,原因是    ;
(2)CO与CO2都是由碳和氧两种元素组成的,但化学性质不同,原因是   ;
(3)钠原子和钠离子的化学性质不同,原因是   ;
(4)氧元素和碳元素的元素种类不同,原因是    ;
(5)石墨与金刚石都是碳元素组成的单质,但物理性质差异较大,原因是    .
【答案】含碳量不同;分子构成不同;最外层电子数不同;核电荷数不同;碳原子排列方式不同
【知识点】生铁和钢;原子和离子的相互转化;分子的定义与分子的特性;元素的概念;碳单质的性质和用途
【解析】【解答】解:
(1)生铁含碳量2%﹣4.3%,钢含碳量0.03%﹣2%,生铁和钢都是铁合金,但性能不同,原因是含碳量不同;
(2)CO与CO2都是由碳和氧两种元素组成的,但化学性质不同,原因是分子构成不同;
(3)钠原子和钠离子的化学性质不同,原因是最外层电子数不同;
(4)氧元素和碳元素的元素种类不同,原因是核电荷数不同;
(5)石墨与金刚石都是碳元素组成的单质,但物理性质差异较大,原因是碳原子排列方式不同.
答案:
(1)含碳量不同;
(2)分子构成不同;
(3)最外层电子数不同;
(4)核电荷数不同;
(5)碳原子排列方式不同
【分析】(1)根据钢和生铁的区别考虑;
(2)根据CO与CO2的分子构成不同解答;
(3)根据最外层电子数决定元素的化学性质解答;
(4)根据核电荷数决定元素的种类解答;
(5)根据石墨中的碳原子是一种层状结构,金刚石中的碳原子是一种正四面体结构解答.
15.生铁和钢都是    合金.要使生铁变成钢,必须降低生铁中的    含量,调整   的含量,除去   等有害杂质.纯铁    ,不宜用来制造机械和其他用品;生铁中的白口铁缺点是    ,不宜铸造和机械加工;灰口铁强度    ,不能煅轧;钢较硬,具有良好    性、    性、    性,可以煅轧和铸造.
【答案】铁、碳;碳;硅、锰;硫、磷;机械性能和可加工性能差;硬而脆;差;韧;可加工;耐腐蚀
【知识点】生铁和钢
【解析】【解答】生铁和钢是指铁与碳融合一起得到的铁合金,含C量在0.03%﹣2%之间的铁合金称为钢、2%﹣4.3%之间称为生铁,通过降低生铁的含C量可以把生铁变成钢,生铁因含C量高性能呈现硬而脆、机械性能差,钢含C量低,有较好地韧性,具有良好的机械性能.
故答:铁、碳;碳;硅、锰;硫、磷;机械性能和可加工性能差;硬而脆;差;韧;可加工;耐腐蚀.
【分析】合金是生活中使用广泛的金属材料,生铁和钢又是生活中应用最多的合金,通过生铁和钢组成上、性能上、应用上的对比,可细化对这两种材料的认识.
三、简答题
16.金属材料在生活、生产中应用十分广泛。
(1)图①是金属的一个应用实例,请说出利用了金属的什么物理性质。(答出一点即可)
(2)图②中两块金属片互相刻划后,在纯铜片上有明显的划痕。该实验探究的目的是什么?得到什么结论?
(3)请你举一实例说明合金的用途比纯金属更广泛。
【答案】(1)解:导电性(或延展性)
(2)解:目的是比较黄铜和铜的硬度,结论是黄铜的硬度比铜大
(3)解:医疗器械、炊具、反应釜等都是用不锈钢,而不用纯铁,因不锈钢的抗腐蚀性优于纯铁(其它合理答案均可)
【知识点】常见金属的特性及其应用;合金与合金的性质
【解析】【解答】(1)图1金属做电线利用了金属的导电性和延展性;(2)纯铜的硬度小于合金的硬度,所以用两块金属片互相刻划,比较硬度,会在纯铜片上有明显的划痕;(3)纯铁易被锈蚀,医疗器械、炊具、反应釜等都是用不锈钢,而不用纯铁,因为不锈钢的抗腐蚀性优于纯铁。
【分析】根据金属的物理性质和用途分析,金属都有导电性和延展性;根据合金的性质分析,合金的硬度比纯金属硬度大,应用广泛。
17.生活中常用的硬币都是合金制成的,其中一元硬币为钢芯镀镍合金,五角硬币为铜锌合金和铜芯镀铜合金.请说出用来铸造硬币的合金需要具有哪些性质.(答出三点)
【答案】硬度和耐磨性好、抗腐蚀性好、熔点高、色泽美观
【知识点】合金与合金的性质
【解析】【解答】解:由于硬币作为商业贸易的流通的一种货币,所以必须具备硬度和耐磨性好、抗腐蚀性好、熔点高、色泽美观等优点.
故答案为:硬度和耐磨性好、抗腐蚀性好、熔点高、色泽美观.
【分析】用来铸造硬币的合金必须具备硬度和耐磨性好、抗腐蚀性好、熔点高、色泽美观等优点.
四、综合题
18.(2020九下·东营月考)化学不仅支持高新技术的快速发展,还为解决能源、资源等问题提供有效途径。
(1)2019年1月,嫦娥四号登月探测器成功登陆月球表面。构成月球探测器的部件有碳化硅光学仪器、有机高分子反光板、钛合金筛网车轮等,其中碳化硅SiC属于   材料。
(2)港珠澳大桥在建造过程中使用了大量的不锈钢钢筋,主要利用了其强度高和   的性质。
(3)将生活垃圾中的可燃物分离出来对其进行处理可以得到汽油、煤油等燃料,从而实现资源的循环再利用。下列生活垃圾中能实现上述转化的有    填序号 。
a废铁
b玻璃
c易拉罐
d废塑料
(4)太阳能的利用为人类提供充足的氢能源。工业上以太阳能为能源,利用铁的氧化物循环分解水制氢气的流程如图所示:
①过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是太阳能     热能。
②写出过程Ⅱ反应的化学方程式   。
③当过程Ⅱ中得到agH2时,过程I中得到的O2质量为   g。
【答案】(1)无机非金属
(2)抗腐蚀性强
(3)d
(4)化学能;;8a
【知识点】合金与合金的性质;资源综合利用和新能源开发
【解析】【解答】(1)碳化硅(SiC)属于无机非金属材料。
(2)港珠澳大桥在建造过程中使用了大量的不锈钢钢筋是利用了其强度高和抗腐蚀性强的性质。
(3)只有塑料是生活垃圾中的可燃物,故填:d。
(4)①过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是太阳能,发生化学反应产生化学能,最后变为热能。
②过程Ⅱ反应的化学方程式为氧化亚铁和水蒸汽在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,反应方程式: 。
③过程Ⅰ、Ⅱ的转化是水最终生成氢气和氧气,故当过程Ⅱ中得到ag H2时,设过程I中得到的O2质量为
=8ag
答:过程I中得到的O2质量为8ag。
【分析】(1)碳化硅属于无机非金属材料。
(2)根据不锈钢钢筋的性质,进行分析。
(3)根据生活垃圾的分类,进行分析。
(4)根据氧化亚铁和水蒸汽在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,写出化学方程式。
五、实验探究题
19.(2018九下·越秀期中)金属和金属材料在生产、生活中有广泛的用途,请用金属的有关知识填空.
(1)锂电池可作为无人机的动力,其工作原理是:FePO4+Li=LiFePO4 。在LiFePO4中锂元素显+1价,磷元素显+5价,则铁元素的化合价是   。
(2)钛(Ti)具有硬度大,密度小,熔点高,抗腐蚀性能好等优良性能,被誉为“未来金属”。已知Ti2(SO4)3溶于水溶液呈紫色。Ti2O3(紫黑色固体)在加热条件下可溶于硫酸,生成Ti2(SO4)3 。可观察的现象是    ,反应的化学方程式为    。
(3)工业上,用一氧化碳和赤铁矿炼铁的化学方程式为    ,计算用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上能冶炼出铁的质量为   t。
(4)黄铜片(铜锌合金)与铜片互相刻划时,(如图1所示),纯铜片
上留下明显的划痕,说明    ;将它们分别放入稀硫酸中能产生气泡的是   ;涉及的化学反应可用化学方程式表示为    。
【答案】(1)+2
(2)紫黑色的固体溶解/消失,溶液由无色变成紫色;Ti2O3 + 3H2SO4 Ti2(SO4)3 + 3H2O
(3)3CO + Fe2O32Fe + 3CO2;560
(4)合金的硬度比组成它们的纯金属要大;黄铜片;Zn + H2SO4 =ZnSO4 +H2↑
【知识点】合金与合金的性质;有关元素化合价的计算;文字表达式
【解析】【解答】(1)在LiFePO4中锂元素显+1价,磷元素显+5价,氧元素显-2价,设铁元素化合价为x,则+1+x+(+5)+(-2)4=0,x=+2;(2)Ti2(SO4)3溶于水溶液呈紫色,Ti2O3在加热条件下可溶于硫酸,生成Ti2(SO4)3,所以可观察的现象是紫黑色的固体溶解/消失,溶液由无色变成紫色;(3)赤铁矿主要成分为氧化铁,与一氧化碳高温下反应生成铁和二氧化碳,1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上能冶炼出铁的质量为1000t80%=560t;(4)黄铜片(铜锌合金)与铜片互相刻划时,纯铜片上留下明显的划痕,说明合金铁硬度比组成它的纯金属硬度大;铜不能与硫酸反应,锌能与硫酸反应生成硫酸锌和氢气。
【分析】根据元素化合价规律分析,单质中元素化合价为0,化合物中各元素化合价代数和为0,所以要计算化合物中某元素化合物时,先确定出其他元素的化合价,再根据化合价规律计算所求元素的化合价。根据合金的硬度比纯金属硬度大分析;根据在金属活动性顺序中,排在氢前的金属能与酸发生反应分析。
20.(2016九下·官渡开学考)化学课上我们曾经观察过如图所示的实验.
(1)实验中,铜片上的白磷很快燃烧,其化学反应方程式为   .
(2)该实验主要利用了铜片良好的   性.
(3)烧杯中的水在实验中没有起到的作用是 (填序号).
A.作反应物 B.隔绝空气 C.升高温度.
【答案】(1)4P+5O2 2P2O5
(2)导热
(3)A
【知识点】常见金属的特性及其应用;文字表达式;燃烧与燃烧的条件
【解析】【解答】解:(1)白磷在空气中燃烧就是白磷与空气中的氧气反应的过程,化学方程式为:4P+5O2 2P2O5.故填:4P+5O2 2P2O5;(2)该实验是利用了铜具有良好的导热性,故填:导热;(3)此组实验烧杯中的热水可以为白磷的燃烧提供热量,还可以为水中的白磷隔绝氧气.故填:A.
【分析】(1)可燃物燃烧时一般生成对应元素的氧化物,据此写出化学方程式.(2)根据铜的物理性质来分析;(3)根据燃烧的条件进行分析解答,燃烧需要可燃物与氧气接触且温度达到可燃物的着火点,据此解答.
1 / 12022-2023初中化学下学期第八单元金属和金属材料 课题1 金属材料 课堂训练
一、单选题
1.菜刀用铁制而不用铝制的主要原因是(  )。
A.铁的硬度大,铝的硬度小 B.铁的熔点高,铝的熔点低
C.铁的密度大,铝的密度小 D.铁的导电性差,铝的导电性好
2.金属和金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列说法错误的是(  )。
A.不锈钢抗腐蚀性好,常用于制造医疗器械
B.铁具有良好的导热性,可用于制造炊具
C.焊锡的熔点较低、电阻率较大,常用于制成发热体
D.硬铝轻而坚韧,可作为制造汽车、飞机和火箭的材料
3.(2019九下·大埔月考)下列物质不属于合金的是()
A.不锈钢杯 B.黄铜
C.铁矿石 D.生铁
4.(2019九下·日喀则期中)下列有关合金的叙述,正确的是(  )
①合金中至少含两种金属
②合金中的元素以化合物形式存在
③合金中一定含有金属
④合金一定是混合物
⑤生铁是含杂质较多的铁合金
⑥合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高,抗腐蚀性能等也更好
A.①②③④⑤⑥ B.①②
C.①③④ D.③④⑤⑥
5.在选择铸造硬币的金属材料时,不需要考虑的因素是(  )
A. 硬度 B.导电性
C.耐腐蚀性 D.与硬币面值相应的价值
6.1989年世界卫生组织把铝定为食品污染源之一,铝在下列应用中应当控制的是(  )
①制铝合金;②制导线;③制炊具;④银银色涂料;⑤明矾净水;⑥明矾与苏打制食品膨松剂;⑦易拉罐;⑧用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品;⑨包装糖果和小食品
A.仅③⑤⑧⑨ B.仅⑥⑧⑨
C.仅③⑤⑨ D.仅③⑤⑥⑦⑧⑨
7.下列说法中错误的是(  )
A.生铁可以用来炼钢
B.铁在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁
C.生铁和钢都是铁的单质
D.钢的性能优于生铁
8.如图所示,说明中出现了金属材料的是(  )
A.“东方之冠”的氟碳涂料
B.“阳光谷”的方形钢管
C.石油馆外表的聚碳酸酯
D.江西馆外表的青花瓷
9.从金属利用的历史来看,先是青铜器时代,而后是铁器时代,铝的利用是近百年的事.这个先后顺序主要跟下列有关的是(  )
①地壳中的金属元素的含量;②金属活动性顺序;③金属的导电性;④金属冶炼的难易程度;⑤金属的延展性.
A.①③ B.②⑤ C.③⑤ D.②④
10.下列不属于合金的是(  )
A.焊锡 B.黄铜 C.生铁 D.石墨
二、填空题
11.(2019九下·江门月考)中国手机厂商中兴推出了极具创新式的折叠手机-Axon m,如图是中兴可折叠手机,请回答下列问题。
(1)图中所示部件中属于有机合成材料的是   
(2)用铝合金作手机外壳的优点是   。
(3)不锈钢属于   (填“纯净物”或“混合物”),请写出一个能证明铝金属活动性比铜强的化学反应方程式:   。
12.(2019九下·揭阳开学考)我们的日常生活用品,很多都是由金属材料制成的。例如:体温计中的液体是   ;制造导线一般是用   ;水龙头表面镀的一般是   ;炒菜锅最好用   制作;灯泡里的灯丝是   ;一种合金与人体具有很好的“相容性”,可以用来制造“人造骨”的是   。(以上空格均写物质的名称)
13.导电性最强的金属是   ;硬度最大的金属   ;熔点最高的金属   ;熔点最低的金属   ;人体中含量最高的金属   ;地壳中含量最高的金属   。
14.请说出导致下列差异的因素.
(1)生铁和钢都是铁合金,但性能不同,原因是    ;
(2)CO与CO2都是由碳和氧两种元素组成的,但化学性质不同,原因是   ;
(3)钠原子和钠离子的化学性质不同,原因是   ;
(4)氧元素和碳元素的元素种类不同,原因是    ;
(5)石墨与金刚石都是碳元素组成的单质,但物理性质差异较大,原因是    .
15.生铁和钢都是    合金.要使生铁变成钢,必须降低生铁中的    含量,调整   的含量,除去   等有害杂质.纯铁    ,不宜用来制造机械和其他用品;生铁中的白口铁缺点是    ,不宜铸造和机械加工;灰口铁强度    ,不能煅轧;钢较硬,具有良好    性、    性、    性,可以煅轧和铸造.
三、简答题
16.金属材料在生活、生产中应用十分广泛。
(1)图①是金属的一个应用实例,请说出利用了金属的什么物理性质。(答出一点即可)
(2)图②中两块金属片互相刻划后,在纯铜片上有明显的划痕。该实验探究的目的是什么?得到什么结论?
(3)请你举一实例说明合金的用途比纯金属更广泛。
17.生活中常用的硬币都是合金制成的,其中一元硬币为钢芯镀镍合金,五角硬币为铜锌合金和铜芯镀铜合金.请说出用来铸造硬币的合金需要具有哪些性质.(答出三点)
四、综合题
18.(2020九下·东营月考)化学不仅支持高新技术的快速发展,还为解决能源、资源等问题提供有效途径。
(1)2019年1月,嫦娥四号登月探测器成功登陆月球表面。构成月球探测器的部件有碳化硅光学仪器、有机高分子反光板、钛合金筛网车轮等,其中碳化硅SiC属于   材料。
(2)港珠澳大桥在建造过程中使用了大量的不锈钢钢筋,主要利用了其强度高和   的性质。
(3)将生活垃圾中的可燃物分离出来对其进行处理可以得到汽油、煤油等燃料,从而实现资源的循环再利用。下列生活垃圾中能实现上述转化的有    填序号 。
a废铁
b玻璃
c易拉罐
d废塑料
(4)太阳能的利用为人类提供充足的氢能源。工业上以太阳能为能源,利用铁的氧化物循环分解水制氢气的流程如图所示:
①过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是太阳能     热能。
②写出过程Ⅱ反应的化学方程式   。
③当过程Ⅱ中得到agH2时,过程I中得到的O2质量为   g。
五、实验探究题
19.(2018九下·越秀期中)金属和金属材料在生产、生活中有广泛的用途,请用金属的有关知识填空.
(1)锂电池可作为无人机的动力,其工作原理是:FePO4+Li=LiFePO4 。在LiFePO4中锂元素显+1价,磷元素显+5价,则铁元素的化合价是   。
(2)钛(Ti)具有硬度大,密度小,熔点高,抗腐蚀性能好等优良性能,被誉为“未来金属”。已知Ti2(SO4)3溶于水溶液呈紫色。Ti2O3(紫黑色固体)在加热条件下可溶于硫酸,生成Ti2(SO4)3 。可观察的现象是    ,反应的化学方程式为    。
(3)工业上,用一氧化碳和赤铁矿炼铁的化学方程式为    ,计算用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上能冶炼出铁的质量为   t。
(4)黄铜片(铜锌合金)与铜片互相刻划时,(如图1所示),纯铜片
上留下明显的划痕,说明    ;将它们分别放入稀硫酸中能产生气泡的是   ;涉及的化学反应可用化学方程式表示为    。
20.(2016九下·官渡开学考)化学课上我们曾经观察过如图所示的实验.
(1)实验中,铜片上的白磷很快燃烧,其化学反应方程式为   .
(2)该实验主要利用了铜片良好的   性.
(3)烧杯中的水在实验中没有起到的作用是 (填序号).
A.作反应物 B.隔绝空气 C.升高温度.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】合金与合金的性质
【解析】【解答】 菜刀用铁制而不用铝制的原因是铁的硬度大,铝的硬度小
故答案为:A
【分析】物质的性质决定物质的用途,物质的用途反应物质的性质,据此分析
2.【答案】C
【知识点】常见金属的特性及其应用;合金与合金的性质
【解析】【解答】A. 不锈钢抗腐蚀性好,常用于制造医疗器械 ,说法正确,故A不符合题意
B. 铁具有良好的导热性,可用于制造炊具 ,说法正确,故B不符合题意
C.焊锡的熔点较高,电阻率较大,常用语制成发热体,说法错误,故C符合题意
D. 硬铝轻而坚韧,可作为制造汽车、飞机和火箭的材料,说法正确,故D不符合题意
故答案为:C
【分析】根据合金的特性及其用途进行分析
3.【答案】C
【知识点】合金与合金的性质
【解析】【解答】A、合金是指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物质。不锈钢杯主要含铁元素还有其他元素,具有金属特性,所以是合金。A不符合题意;
B、合金是指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物质。黄铜主要含有铜元素还有其他元素,具有金属特性,所以是合金。B 不符合题意;
C、合金是指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物质。铁矿石没有金属特性,所以不是合金。C符合题意;
D、合金是指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物质。生铁主要含有铁还有其他元素,具有金属特性,所以是合金。D不符合题意;
故答案为:C
【分析】根据合金是由金属和金属或金属和非金属加热融合而成具有金属特性的物质分析
4.【答案】D
【知识点】合金与合金的性质
【解析】【解答】① 合金是指由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质。由概念可知,合金中至少含有一种金属,此说法不符合题意;
② 合金中的元素以单质形式存在,此说法不符合题意;
③ 由概念可知,合金中至少含有一种金属,故合金中一定含有金属,此说法符合题意;
④ 合金属于混合物,此说法符合题意;
⑤ 生铁是含杂质较多的铁合金,此说法符合题意;
⑥ 合金相对于其成分金属,具有强度更大、硬度更高,抗腐蚀性能等也更好的优点,此说法符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据合金的概念,性质,进行分析。
5.【答案】B
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】 选择铸造硬币的金属材料时,要考虑硬度、耐腐蚀性、耐磨性、价值等,不需要考虑导电性;
故答案为:B
【分析】根据金属的性质及应用分析,利用金属时要结合所制物品的具体的使用要求分析。
6.【答案】D
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】①制造铝合金主要应用在住和行方面,不会污染人们的食物;②制造电线应用了铝的导电性,也不会污染食品;③铝制炊具在烹制食物时,铝可能随食物进入人体,需控制;④涂料在正常情况下不会污染食品;⑤明矾是十二水硫酸铝钾,其中含有铝,在净水过程中,铝可能随水进入人体,需控制;⑥明矾是十二水硫酸铝钾,其中含有铝,可能随食品进入人体,需控制;⑦铝制易拉罐中的铝可能随饮料进入人体,需控制;⑧胃药是通过服用来治疗疾病的,而胃舒平药剂中的铝对人体有危害,需控制;⑨铝包装食品会接触到食品,而污染食品,需控制。
故答案为:D
【分析】物质的结构决定物质的性质,物质的性质决定物质的用途,把铝确定为食品污染源之一,应在食品制取和包装上加以控制
7.【答案】C
【知识点】生铁和钢
【解析】【解答】解:A、炼钢的原理是以生铁为原料,设法降低其含碳量;故A正确;
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体四氧化三铁;故B正确;
C、生铁和钢都是铁的合金,属于混合物;故C不正确;
D、钢与生铁比具有良好的弹性、韧性及良好的机械性能;故D正确.
故选C.
【分析】A、分析钢的冶炼原料;
B、考查铁丝在氧气中燃烧的现象及本质;
C、掌握生铁和钢都属于铁的合金,属混合物;
D、了解钢和生铁的性能,并比较钢的优点.
8.【答案】B
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】解:A、氟碳涂料属于无机材料,错误;
B、钢属于金属材料,正确;
C、聚碳酸酯属于有机合成材料,错误;
D、青花瓷属于无机非金属材料,错误;
故选B.
【分析】根据已有的物质的材料类别进行分析解答即可.
9.【答案】D
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】解:铜、铁、铝三种金属活动性由强到弱的顺序为:铝>铁>铜,金属的活泼性越强,金属越容易被氧化,越不稳定,在自然界中越容易以化合态存在,金属的冶炼越难,所以金属的使用早晚与金属的活动性强弱、金属的冶炼难易程度有关,
故选:D.
【分析】金属的活泼性越强,金属越容易被氧化,越不稳定,在自然界中越容易以化合态存在,金属的冶炼越难,据此分析解答.
10.【答案】D
【知识点】合金与合金的性质
【解析】【解答】在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得具有金属特征的合金,合金是混合物,石墨是碳的单质。
【分析】该题考查了合金与合金的性质
11.【答案】(1)塑料贴膜
(2)质轻、硬度大、耐腐蚀等
(3)混合物;2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3 +3Cu
【知识点】合金与合金的性质
【解析】【解答】(1)有机合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶,图中所示部件中属于有机合成材料的是塑料贴膜。(2)用铝合金作手机外壳的优点是质轻、硬度大、耐腐蚀等。(3)不锈钢中含有铁、碳等多种物质,属于混合物。金属活动性顺序中,排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来,2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3 +3Cu,能证明铝的金属活动性比铜强。
【分析】(1)根据合成材料包含合成纤维、合成橡胶和塑料分析
(2)根据合金的特点分析
(3)根据不锈钢是碳和铁的合金分析
12.【答案】汞;铜;铬;铁;钨;钛
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】体温计中的液体是汞;金属中导电性最强的是银,其次是铜,由于银的价格较高,故一般用铜制作导线;由于铬的硬度大,水龙头表面一般镀一层铬;炒菜锅用铁锅,可预防缺铁性的贫血;钨的熔点高,用作灯泡里的灯丝;钛合金与人体具有很好的“相容性”,可以用来制造“人造骨”。
【分析】本题主要考查常见金属的特性及其应用,只要熟记常见金属的特性即可解答;
13.【答案】银;铬;钨;汞;钙;铝
【知识点】常见金属的特性及其应用
【解析】【解答】导电性最强的金属是银;硬度最大的金属是铬;熔点最高的金属是钨;熔点最低的金属是汞;人体中含量最高的金属是钙;地壳中含量最高的金属是铝。
【分析】本题考查了常见金属的特性及其应用,请同学们熟记这些金属之最。
14.【答案】含碳量不同;分子构成不同;最外层电子数不同;核电荷数不同;碳原子排列方式不同
【知识点】生铁和钢;原子和离子的相互转化;分子的定义与分子的特性;元素的概念;碳单质的性质和用途
【解析】【解答】解:
(1)生铁含碳量2%﹣4.3%,钢含碳量0.03%﹣2%,生铁和钢都是铁合金,但性能不同,原因是含碳量不同;
(2)CO与CO2都是由碳和氧两种元素组成的,但化学性质不同,原因是分子构成不同;
(3)钠原子和钠离子的化学性质不同,原因是最外层电子数不同;
(4)氧元素和碳元素的元素种类不同,原因是核电荷数不同;
(5)石墨与金刚石都是碳元素组成的单质,但物理性质差异较大,原因是碳原子排列方式不同.
答案:
(1)含碳量不同;
(2)分子构成不同;
(3)最外层电子数不同;
(4)核电荷数不同;
(5)碳原子排列方式不同
【分析】(1)根据钢和生铁的区别考虑;
(2)根据CO与CO2的分子构成不同解答;
(3)根据最外层电子数决定元素的化学性质解答;
(4)根据核电荷数决定元素的种类解答;
(5)根据石墨中的碳原子是一种层状结构,金刚石中的碳原子是一种正四面体结构解答.
15.【答案】铁、碳;碳;硅、锰;硫、磷;机械性能和可加工性能差;硬而脆;差;韧;可加工;耐腐蚀
【知识点】生铁和钢
【解析】【解答】生铁和钢是指铁与碳融合一起得到的铁合金,含C量在0.03%﹣2%之间的铁合金称为钢、2%﹣4.3%之间称为生铁,通过降低生铁的含C量可以把生铁变成钢,生铁因含C量高性能呈现硬而脆、机械性能差,钢含C量低,有较好地韧性,具有良好的机械性能.
故答:铁、碳;碳;硅、锰;硫、磷;机械性能和可加工性能差;硬而脆;差;韧;可加工;耐腐蚀.
【分析】合金是生活中使用广泛的金属材料,生铁和钢又是生活中应用最多的合金,通过生铁和钢组成上、性能上、应用上的对比,可细化对这两种材料的认识.
16.【答案】(1)解:导电性(或延展性)
(2)解:目的是比较黄铜和铜的硬度,结论是黄铜的硬度比铜大
(3)解:医疗器械、炊具、反应釜等都是用不锈钢,而不用纯铁,因不锈钢的抗腐蚀性优于纯铁(其它合理答案均可)
【知识点】常见金属的特性及其应用;合金与合金的性质
【解析】【解答】(1)图1金属做电线利用了金属的导电性和延展性;(2)纯铜的硬度小于合金的硬度,所以用两块金属片互相刻划,比较硬度,会在纯铜片上有明显的划痕;(3)纯铁易被锈蚀,医疗器械、炊具、反应釜等都是用不锈钢,而不用纯铁,因为不锈钢的抗腐蚀性优于纯铁。
【分析】根据金属的物理性质和用途分析,金属都有导电性和延展性;根据合金的性质分析,合金的硬度比纯金属硬度大,应用广泛。
17.【答案】硬度和耐磨性好、抗腐蚀性好、熔点高、色泽美观
【知识点】合金与合金的性质
【解析】【解答】解:由于硬币作为商业贸易的流通的一种货币,所以必须具备硬度和耐磨性好、抗腐蚀性好、熔点高、色泽美观等优点.
故答案为:硬度和耐磨性好、抗腐蚀性好、熔点高、色泽美观.
【分析】用来铸造硬币的合金必须具备硬度和耐磨性好、抗腐蚀性好、熔点高、色泽美观等优点.
18.【答案】(1)无机非金属
(2)抗腐蚀性强
(3)d
(4)化学能;;8a
【知识点】合金与合金的性质;资源综合利用和新能源开发
【解析】【解答】(1)碳化硅(SiC)属于无机非金属材料。
(2)港珠澳大桥在建造过程中使用了大量的不锈钢钢筋是利用了其强度高和抗腐蚀性强的性质。
(3)只有塑料是生活垃圾中的可燃物,故填:d。
(4)①过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是太阳能,发生化学反应产生化学能,最后变为热能。
②过程Ⅱ反应的化学方程式为氧化亚铁和水蒸汽在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,反应方程式: 。
③过程Ⅰ、Ⅱ的转化是水最终生成氢气和氧气,故当过程Ⅱ中得到ag H2时,设过程I中得到的O2质量为
=8ag
答:过程I中得到的O2质量为8ag。
【分析】(1)碳化硅属于无机非金属材料。
(2)根据不锈钢钢筋的性质,进行分析。
(3)根据生活垃圾的分类,进行分析。
(4)根据氧化亚铁和水蒸汽在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,写出化学方程式。
19.【答案】(1)+2
(2)紫黑色的固体溶解/消失,溶液由无色变成紫色;Ti2O3 + 3H2SO4 Ti2(SO4)3 + 3H2O
(3)3CO + Fe2O32Fe + 3CO2;560
(4)合金的硬度比组成它们的纯金属要大;黄铜片;Zn + H2SO4 =ZnSO4 +H2↑
【知识点】合金与合金的性质;有关元素化合价的计算;文字表达式
【解析】【解答】(1)在LiFePO4中锂元素显+1价,磷元素显+5价,氧元素显-2价,设铁元素化合价为x,则+1+x+(+5)+(-2)4=0,x=+2;(2)Ti2(SO4)3溶于水溶液呈紫色,Ti2O3在加热条件下可溶于硫酸,生成Ti2(SO4)3,所以可观察的现象是紫黑色的固体溶解/消失,溶液由无色变成紫色;(3)赤铁矿主要成分为氧化铁,与一氧化碳高温下反应生成铁和二氧化碳,1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上能冶炼出铁的质量为1000t80%=560t;(4)黄铜片(铜锌合金)与铜片互相刻划时,纯铜片上留下明显的划痕,说明合金铁硬度比组成它的纯金属硬度大;铜不能与硫酸反应,锌能与硫酸反应生成硫酸锌和氢气。
【分析】根据元素化合价规律分析,单质中元素化合价为0,化合物中各元素化合价代数和为0,所以要计算化合物中某元素化合物时,先确定出其他元素的化合价,再根据化合价规律计算所求元素的化合价。根据合金的硬度比纯金属硬度大分析;根据在金属活动性顺序中,排在氢前的金属能与酸发生反应分析。
20.【答案】(1)4P+5O2 2P2O5
(2)导热
(3)A
【知识点】常见金属的特性及其应用;文字表达式;燃烧与燃烧的条件
【解析】【解答】解:(1)白磷在空气中燃烧就是白磷与空气中的氧气反应的过程,化学方程式为:4P+5O2 2P2O5.故填:4P+5O2 2P2O5;(2)该实验是利用了铜具有良好的导热性,故填:导热;(3)此组实验烧杯中的热水可以为白磷的燃烧提供热量,还可以为水中的白磷隔绝氧气.故填:A.
【分析】(1)可燃物燃烧时一般生成对应元素的氧化物,据此写出化学方程式.(2)根据铜的物理性质来分析;(3)根据燃烧的条件进行分析解答,燃烧需要可燃物与氧气接触且温度达到可燃物的着火点,据此解答.
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