（培优篇）2022-2023学年下学期
初中化学人教版九年级同步分层作业
8.1金属材料
一．选择题（共6小题）
1．用数轴表示某些化学知识直观、简明、易记。下列数轴表示正确的是（ ）
A．空气中各物质的体积分数大小
B．地壳中元素的含量顺序：
C．根据铁的含碳量，将其分成生铁和钢：
D．金属的硬度大小：
2．建立模型是学习化学的重要方法下列建立的化学模型中不正确的是（ ）
A．充分燃烧模型
B．铝离子模型
C．氧化反应和化合反应关系
D．铁合金含碳量
3．下列有关事实的相关解释，错误的是（ ）
A．磷和氯的元素种类不同——质子数不同
B．生铁和钢的机械性能不同——含碳量不同
C．金刚石和石墨的硬度不同——碳原子的大小不同
D．钠原子和钠离子化学性质不同——最外层电子数不同
4．近日，哈尔滨地铁3号线二期东南环全线“电通”，为下一步的综合联调联试奠定基础。下列有关说法不正确的是（ ）
A．火力发电会产生污染空气的有害气体
B．用不锈钢制造地铁轨道主要利用了其抗腐蚀性好的性能
C．地铁电缆内部的金属必须具有良好的导电性
D．地铁车厢采用密度小的铝合金制成，能够减轻车体重量
5．工业生产中常将两种金属在同一容器里加热使其熔合，冷凝后得到合金．试根据下表所列的有关数据（其它条件均已满足），判断不能制得合金的是（ ）
金属 Na K Al Cu Fe
熔点（℃） 97.8 93.6 660 1083 1536
沸点（℃） 883 774 2200 2595 2750
A．Na﹣Al合金 B．Na﹣K合金 C．Fe﹣Cu合金 D．K﹣Fe合金
6．广东有众多国家级非物质文化遗产，如广东剪纸、粤绣、潮汕工夫茶艺和香云纱染整技艺等。下列说法不正确的是（ ）
A．剪纸可剪成花果走兽，说明分子可以分为原子
B．冲泡工夫茶时茶香四溢，体现了分子是运动的
C．铁棒可用于制造绣花针，证明金属具有延展性
D．染整时用于除去丝胶的纯碱水溶液属于混合物
二．填空题（共2小题）
7．运用化学知识回答下列问题。
（1）生铁与钢都是铁的合金，它们的区别是 。
（2）生成两种氧化物的分解反应 （用化学方程式表示，下同）。
（3）有气体化合物生成的置换反应 。
（4）车用乙醇汽油可适当节省石油资源，并能在一定程度上减少汽车尾气的污染。请写出乙醇燃烧的化学方程式 。
（5）钾、钙、钠能与氧形成对应的过氧化物，其中氧元素化合价为﹣1价，它们的过氧化物能与水反应产生氧气，同时生成对应的碱，写出过氧化钙与水反应的化学方程式 。
8．化学是研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学。请回答下列问题：
（1）生铁和钢都是铁的合金，二者性能差异很大的原因是 。
（2）金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，它们的物理性质存在着很大差异的原因是 。
（3）氧原子和氮原子化学性质差异的原因是 。
（4）CO2和CO化学性质不同的原因 。
三．解答题（共3小题）
9．运用化学知识回答下列问题。
（1）生铁与钢都是铁的合金，它们的区别是 。
（2）二氧化碳是灭火英雄，液态二氧化碳灭火器可用于扑救档案资料室发生的火灾，其灭火原理是 。
（3）写出木炭还原氧化铜的化学反应方程式是 。
10．由于符合“低碳出行”的理念，“共享单车”颇受年轻人的喜爱。
（1）“低碳出行”主要减少的环境问题是 。
（2）采用钛合金车架的“共享单车”质量轻便，承重强度高。钛原子的结构示意图如图2，其中x＝ 。
（3）工业上冶炼钛的过程如下：
①2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2X+6CO，X的化学式为 ；
②在氩气环境和高温条件下，利用金属镁和TiCl4反应生成氯化镁和金属钛。
（4）采用实体轮胎的“共享单车”可有效防止爆胎。而普通自行车夏天易爆胎，请用分子的观点解释“夏天易爆胎”的原因 。
（5）钢是铁合金的一种，工业上炼钢所需的气体是 （填化学式）。
11．“化说”北京冬奥会。
（1）智慧场馆“黑科技”
①国家游泳中心采用二氧化碳跨临界（气态变为液态）直冷技术将“水立方”转换为“冰立方”。对该过程中的二氧化碳和水的分析正确的是 （填标号）。
A.水分子体积减小
B.二氧化碳分子停止运动
C.两种分子的间隙均改变
②国家速滑馆采用“冰丝带”设计可减少使用约三万吨钢材。工业上将生铁冶炼成钢的原理是 。
（2）巧用节能新工艺
①为减少碳排放，多个赛区使用氢燃料车辆。氢燃料属于清洁能源的理由是 。
②中国自主研发的离子动力电池，在﹣40℃环境下可一键启动新能源汽车。该电池在工作中能量转化形式为 。如图为锂在元素周期表中信息，锂元素的相对原子质量为 ；离子符号是 。
③本次赛场实现所有场馆100%使用绿色电力，减排二氧化碳约33万吨，则可减少燃烧煤（含杂质约28%） 万吨。
（培优篇）2022-2023学年下学期初中化学人教版九年级同步分层作业8.1金属材料
参考答案与试题解析
一．选择题（共6小题）
1．用数轴表示某些化学知识直观、简明、易记。下列数轴表示正确的是（ ）
A．空气中各物质的体积分数大小
B．地壳中元素的含量顺序：
C．根据铁的含碳量，将其分成生铁和钢：
D．金属的硬度大小：
【解答】解：A、空气中含量最高的气体是氮气，其次为氧气，故A错误；
B、地壳中元素的含量由高到低的顺序依次为氧、硅、铝、铁、钙等，故B正确；
C、根据铁的含碳量，将其分成生铁和钢，生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%，故C错误；
D、一般，合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，因此黄铜片的硬度大于纯铜的硬度，故D错误。
故选：B。
2．建立模型是学习化学的重要方法下列建立的化学模型中不正确的是（ ）
A．充分燃烧模型
B．铝离子模型
C．氧化反应和化合反应关系
D．铁合金含碳量
【解答】解：A．可燃物与充足的氧气接触，且温度达到可燃物的着火点，可燃物能充分燃烧，模型正确；
B．铝离子的核内有13个质子，核外有10个电子，排布情况为2、8，模型正确；
C．氧化反应中有的属于化合反应，有的不属于化合反应；化合反应中有的属于氧化反应，有的不属于氧化反应。氧化反应和化合反应属于交叉关系，模型错误；
D．钢和生铁均为铁合金，钢的含碳量为0.03%～2%，生铁的含碳量为2%～4.3%，模型正确。
故选：C。
3．下列有关事实的相关解释，错误的是（ ）
A．磷和氯的元素种类不同——质子数不同
B．生铁和钢的机械性能不同——含碳量不同
C．金刚石和石墨的硬度不同——碳原子的大小不同
D．钠原子和钠离子化学性质不同——最外层电子数不同
【解答】解：A、元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称，磷和氯的元素种类不同，是因为质子数不同，故选项说法正确。
B、生铁和钢的机械性能不同，是因为它们的含碳量不同，故选项说法正确。
C、金刚石和石墨的硬度不同，是因为碳原子的排列方式不同，故选项说法错误。
D、钠原子和钠离子化学性质不同，是因为它们的最外层电子数不同，故选项说法正确。
故选：C。
4．近日，哈尔滨地铁3号线二期东南环全线“电通”，为下一步的综合联调联试奠定基础。下列有关说法不正确的是（ ）
A．火力发电会产生污染空气的有害气体
B．用不锈钢制造地铁轨道主要利用了其抗腐蚀性好的性能
C．地铁电缆内部的金属必须具有良好的导电性
D．地铁车厢采用密度小的铝合金制成，能够减轻车体重量
【解答】解：A、火力发电主要靠燃煤，会产生污染空气的有害气体的二氧化硫二氧化氮等，故A正确；
B、制造地铁轨道应该用锰钢，因为锰钢的硬度大，故B错误；
C、地铁电缆内部的金属必须具有良好的导电性，故C正确；
D、地铁车厢采用密度小的铝合金制成，能够减轻车体重量，可以最大限度的载客，故D正确。
故选：B。
5．工业生产中常将两种金属在同一容器里加热使其熔合，冷凝后得到合金．试根据下表所列的有关数据（其它条件均已满足），判断不能制得合金的是（ ）
金属 Na K Al Cu Fe
熔点（℃） 97.8 93.6 660 1083 1536
沸点（℃） 883 774 2200 2595 2750
A．Na﹣Al合金 B．Na﹣K合金 C．Fe﹣Cu合金 D．K﹣Fe合金
【解答】解：由表中的各金属的熔点、沸点可知A、B、C组的两种金属均可制得合金，D选项中铁的熔点（1 535℃）比钾的沸点（774℃）还高，所以当铁熔化时，钾已经汽化，无法熔合，因此D选项中铁和钾不能制得合金。
故选：D。
6．广东有众多国家级非物质文化遗产，如广东剪纸、粤绣、潮汕工夫茶艺和香云纱染整技艺等。下列说法不正确的是（ ）
A．剪纸可剪成花果走兽，说明分子可以分为原子
B．冲泡工夫茶时茶香四溢，体现了分子是运动的
C．铁棒可用于制造绣花针，证明金属具有延展性
D．染整时用于除去丝胶的纯碱水溶液属于混合物
【解答】解：A、分子分成原子，原子又结合成新的分子是化学变化，剪纸可剪成花果走兽的变化是物理变化，故A错误；
B、泡茶后的茶杯残留茶香，是因为茶香味中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到香味，故B正确；
C、铁棒可用于制造绣花针，证明金属具有延展性，故C正确；
D、染整时用于除去丝胶的纯碱水溶液，是由碳酸钠溶于水配制的，属于混合物，故D正确。
故选：A。
二．填空题（共2小题）
7．运用化学知识回答下列问题。
（1）生铁与钢都是铁的合金，它们的区别是 含碳量不同 。
（2）生成两种氧化物的分解反应 CaCO3CaO+CO2↑ （用化学方程式表示，下同）。
（3）有气体化合物生成的置换反应 C+2CuO2Cu+CO2↑ 。
（4）车用乙醇汽油可适当节省石油资源，并能在一定程度上减少汽车尾气的污染。请写出乙醇燃烧的化学方程式 C2H5OH+3O22CO2+3H2O 。
（5）钾、钙、钠能与氧形成对应的过氧化物，其中氧元素化合价为﹣1价，它们的过氧化物能与水反应产生氧气，同时生成对应的碱，写出过氧化钙与水反应的化学方程式 2CaO2+2H2O＝2Ca（OH）2+O2↑ 。
【解答】解：（1）生铁与钢都是铁的合金，它们的区别是含碳量不同；故填：含碳量不同；
（2）碳酸钙在高温的条件下分解为氧化钙和二氧化碳两种氧化物，化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑；故填：CaCO3CaO+CO2↑（合理即可）；
（3）在高温的条件下，碳和氧化铜发生置换反应生成铜和二氧化碳气体，生成的二氧化碳是一种气体化合物，化学方程式为C+2CuO2Cu+CO2↑；故填：C+2CuO2Cu+CO2↑（合理即可）；
（4）在点燃的条件下，乙醇与氧气反应生成二氧化碳和水，化学方程式为C2H5OH+3O22CO2+3H2O；故填：C2H5OH+3O22CO2+3H2O；
（5）过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气，反应的化学方程式为2CaO2+2H2O＝2Ca（OH）2+O2↑；故填：2CaO2+2H2O＝2Ca（OH）2+O2↑。
8．化学是研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学。请回答下列问题：
（1）生铁和钢都是铁的合金，二者性能差异很大的原因是 含碳量不同 。
（2）金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，它们的物理性质存在着很大差异的原因是 碳原子排列方式不同 。
（3）氧原子和氮原子化学性质差异的原因是 最外层电子数相不同 。
（4）CO2和CO化学性质不同的原因 分子构成不同 。
【解答】解：（1）生铁和钢都是铁的合金，二者含碳量不同，生铁含碳量2～4.3%，钢的含碳量是0.03%～2%，含碳量不同决定性能不同；
（2）金刚石和石墨物理性质不同的原因是碳原子排列方式不同。
（3）氧原子和氮原子最外层电子数相不同，故化学性质不同；
（4）一氧化碳是由一氧化碳分子构成，二氧化碳是由二氧化碳分子构成，所以CO2和CO的化学性质不同是由于构成的分子不同。
故答案为：（1）含碳量不同；
（2）碳原子排列方式不同；
（3）最外层电子数相不同。
（4）分子构成不同。
三．解答题（共3小题）
9．运用化学知识回答下列问题。
（1）生铁与钢都是铁的合金，它们的区别是 含碳量不同 。
（2）二氧化碳是灭火英雄，液态二氧化碳灭火器可用于扑救档案资料室发生的火灾，其灭火原理是 降低温度到着火点以下和隔绝空气 。
（3）写出木炭还原氧化铜的化学反应方程式是 C+2CuO2Cu+CO2↑ 。
【解答】解：（1）生铁和钢都是铁合金，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，两者的含碳量不同，导致它们在性能上有很大差异。
（2）液态二氧化碳灭火器可用于扑救档案资料室发生的火灾，其灭火原理是液态二氧化碳挥发吸热，降低温度到着火点以下；二氧化碳的密度比空气大，且不支持燃烧，能够把燃烧物和空气隔绝从而灭火。
（3）碳和氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳，化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑。
故答案为：（1）含碳量不同；
（2）降低温度到着火点以下和隔绝空气；
（3）C+2CuO2Cu+CO2↑。
10．由于符合“低碳出行”的理念，“共享单车”颇受年轻人的喜爱。
（1）“低碳出行”主要减少的环境问题是 温室效应 。
（2）采用钛合金车架的“共享单车”质量轻便，承重强度高。钛原子的结构示意图如图2，其中x＝ 10 。
（3）工业上冶炼钛的过程如下：
①2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2X+6CO，X的化学式为 FeCl3 ；
②在氩气环境和高温条件下，利用金属镁和TiCl4反应生成氯化镁和金属钛。
（4）采用实体轮胎的“共享单车”可有效防止爆胎。而普通自行车夏天易爆胎，请用分子的观点解释“夏天易爆胎”的原因 温度升高，分子间间隔变大 。
（5）钢是铁合金的一种，工业上炼钢所需的气体是 O2 （填化学式）。
【解答】解：（1）“低碳出行”减少了二氧化碳的排放，主要减少的环境问题是温室效应；故填：温室效应；
（2）因为原子中，质子数＝核外电子数，因此2+8+x+2＝22，x＝10；故填：10；
（3）由化学方程式2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2X+6CO可知，反应前含有2个Fe原子，2个Ti原子，6个O原子，6个C原子，14个Cl原子，反应后含有2个Ti原子，8个Cl原子，6个C原子和6个O原子，故2X中含有2个Fe原子，6个Cl原子，故X的化学式为FeCl3；故填：FeCl3；
（4）夏天气温高，分子间隔变大，所以“夏天易爆胎”；故填：温度升高，分子间间隔变大；
（5）生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%，生铁炼钢就是降低生铁中的含碳量，将其转化为二氧化碳，因此工业上炼钢所需的气体是氧气；故填：O2 。
11．“化说”北京冬奥会。
（1）智慧场馆“黑科技”
①国家游泳中心采用二氧化碳跨临界（气态变为液态）直冷技术将“水立方”转换为“冰立方”。对该过程中的二氧化碳和水的分析正确的是 C （填标号）。
A.水分子体积减小
B.二氧化碳分子停止运动
C.两种分子的间隙均改变
②国家速滑馆采用“冰丝带”设计可减少使用约三万吨钢材。工业上将生铁冶炼成钢的原理是 在高温的条件下通入氧气，与生铁中的碳反应，降低生铁中的含碳量 。
（2）巧用节能新工艺
①为减少碳排放，多个赛区使用氢燃料车辆。氢燃料属于清洁能源的理由是 氢气燃烧的产物只有水，无污染 。
②中国自主研发的离子动力电池，在﹣40℃环境下可一键启动新能源汽车。该电池在工作中能量转化形式为 化学能转化为电能 。如图为锂在元素周期表中信息，锂元素的相对原子质量为 6.941 ；离子符号是 Li+ 。
③本次赛场实现所有场馆100%使用绿色电力，减排二氧化碳约33万吨，则可减少燃烧煤（含杂质约28%） 12.5 万吨。
【解答】解：（1）①A.水分子体积是不会减小的，故A错误；
B.二氧化碳分子是在不停运动的，故B错误；
C.温度改变，因此两种分子的间隙均改变，故C正确。
故答案为：C；
②工业上将生铁冶炼成钢的原理是在高温的条件下通入氧气，与生铁中的碳反应，降低生铁中的含碳量；故答案为：在高温的条件下通入氧气，与生铁中的碳反应，降低生铁中的含碳量；
（2）①氢燃料属于清洁能源的理由是氢气燃烧的产物只有水，无污染；故答案为：氢气燃烧的产物只有水，无污染；
②中国自主研发的离子动力电池，在﹣40℃环境下可一键启动新能源汽车。该电池在工作中能量转化形式为化学能转化为电能。如图为锂在元素周期表中信息，锂元素的相对原子质量为6.941；锂原子的最外层有1个电子，在化学反应中易失去最外层的1个电子而形成带有1个单位正电荷的锂离子，则锂离子符号是Li+；故答案为：化学能转化为电能；6.941；Li+；
③设生成33万吨二氧化碳需要碳的质量为x，则：
C+O2CO2
12 44
x 33万吨
x＝9万吨
则煤（含杂质约28%）的质量为9万吨÷（1﹣28%）＝12.5万吨
故答案为：12.5（基础篇）2022-2023学年下学期
初中化学人教版九年级同步分层作业
8.1金属材料
一．选择题（共10小题）
1．科学家发明了一种“碳纳米管温度计”，这种温度计被认定为世界上最小的温度计．研究人员在长约10﹣6m，直径为10﹣7m的碳纳米管中充入液态的金属镓．当温度升高时，管中的镓就会膨胀，通过电子显微镜就能读取温度值．这种温度计测量的范围为18℃～490℃，精确度较高，所以它可用于检查电子线路是否异常，测定毛细血管的温度等许多方面．根据以上信息判断下列推测中错误的是（ ）
A．碳纳米管的体积在18℃～490℃之间随温度变化很小，可忽略不计
B．金属镓的熔点很低，沸点很高
C．金属镓的体积在18℃～490℃之间随温度变化比较均匀
D．金属镓的体积在18℃～490℃之间随温度变化很小，可忽略不计
2．下列关于“合金”的叙述：①合金中至少含有两种金属；②合金中各元素以化合物的形式存在；③合金中一定含有金属；④合金一定是混合物；⑤合金具有金属特性；⑥钢是铁的合金；⑦合金属于金属材料；⑧生铁可完全溶于稀盐酸。其中正确的是（ ）
A．③④⑥⑦ B．①②③⑦⑧ C．②③④⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦
3．金展材料在生产生活中使用很广泛。下列用途是利用了金属的导电性的是（ ）
A．铁制铁锅 B．金制项链 C．铜制导线 D．铝制易拉罐
4．科技馆中机器人取放棋子只用一根“手指”接触棋子表面就可以实现（如图），其奥秘是“手指”内部有电磁铁。下列材料不能用于制作象棋棋子的是（ ）
A．镍 B．铝 C．铁 D．钴
5．下列选项不正确的是（ ）
A．韧性：钢＞生铁 B．含碳量：生铁＜钢
C．熔点：锡＞焊锡 D．含铁量：Fe2O3＜Fe3O4
6．下列常见物质的“自我介绍”正确的是（ ）
A．水：我很厉害，所有物质遇到我都会溶解
B．汞：我是常温下唯一的液态金属
C．氧气：人们的呼吸离不开我，我也是火箭发射的燃料
D．空气：我家的成员很多，主要有氮气、氧气、氢气、二氧化碳等
7．四川广汉三星堆出土的“青铜神树”让世人惊艳，史前文明或许存在。青铜属于（ ）
A．合金 B．氧化物 C．单质 D．化合物
8．“藏”在国家博物馆里的“厚重河南”。国家博物馆内，河南籍文物如同星河璀璨，闪耀在最高历史文化艺术殿堂。下列文物主要由合金材料制作而成的是（ ）
A．占卜龟甲 B．“妇好”青铜鹗尊
C．云兽纹青玉璜 D．石天禄
9．下列有关X、Y所表示的概念之间存在如图所示“包含”关系的是（ ）
选项 A B C D
概念 X 单质 纯净物 物理变化 化合反应
Y 金属 混合物 化学变化 氧化反应
A．A B．B C．C D．D
10．化学知识可以指导生活实践。下列说法不正确的是（ ）
A．加热煮沸不能降低水的硬度
B．用肥皂水可区分硬水和软水
C．不锈钢抗锈蚀性能比纯铁好
D．炒菜时油锅着火可用锅盖盖灭
二、填空题
11.阅读科普短文，回答相关问题。
材料一：钠是一种银白色金属，用小刀可以轻易切开，钠暴露在空气中，迅速反应生成氧化钠，钠在空气中燃烧，则生成淡黄色的过氧化钠（Na2O2）。钠放入水中，浮在水面上，立即熔化成光亮的小球，在水面四处游动，发生剧烈反应。
（1）根据材料推测钠具有的物理性质有 。
A.有金属光泽
B.熔点高
C.密度比水小
D.易与水反应
（2）过氧化钠中的阴离子为O22-，1个O22-离子含有的电子数为 。
材料二：黄铜（Cu-Zn合金），具有良好的机械性能，熔点高、密度大、耐腐蚀性强。
（3）将形状大小相同的纯铜和黄铜相互刻画，有明显划痕的是 。
下列生产生活中。不可以用黄铜制作的是
飞机机身外壳
B.硬币
C.电线插头
D.水表
12.选用符合要求的物质填空：
A.干冰 B.氧气 C.氮气 D.石墨 E.水银 F.氖气 G.水蒸气
（1）空气中含量最多的气体是（）（填字母序号下同）；
（2）做电极的是（）；
（3）常用于人工降雨的是（）；
（4）常用做温度计的是（）。
13.2021年初，我国成功研制出首个3.35米直径的铝锂合金运载火箭大型贮箱工程样机，有望显著提升火箭运力。铝锂合金的密度比钢铁要 ，其硬度比纯铝的要 。
三、解答题
14.将下列有关性质、变化、现象不同的原因填写在横线上：
（1）生铁和钢性能不同，主要原因是二者的 不同；
（2）硫在空气中和在氧气中燃烧的现象不同，原因是 不同；
（3）金刚石和石墨都由碳元素组成，但由于 不同，它们的性质存在着明显差异。
（基础篇）2022-2023学年下学期
初中化学人教版九年级同步分层作业
8.1金属材料
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．科学家发明了一种“碳纳米管温度计”，这种温度计被认定为世界上最小的温度计．研究人员在长约10﹣6m，直径为10﹣7m的碳纳米管中充入液态的金属镓．当温度升高时，管中的镓就会膨胀，通过电子显微镜就能读取温度值．这种温度计测量的范围为18℃～490℃，精确度较高，所以它可用于检查电子线路是否异常，测定毛细血管的温度等许多方面．根据以上信息判断下列推测中错误的是（ ）
A．碳纳米管的体积在18℃～490℃之间随温度变化很小，可忽略不计
B．金属镓的熔点很低，沸点很高
C．金属镓的体积在18℃～490℃之间随温度变化比较均匀
D．金属镓的体积在18℃～490℃之间随温度变化很小，可忽略不计
【解答】解：A、因为碳纳米管可以作体温计的外壳，所以碳纳米管的体积在18℃～490℃之间随温度变化很小，可忽略不计。正确；
B、因为金属镓这种温度计测量的范围为18℃～490℃，所以金属镓的熔点很低，沸点很高。正确；
C、金属镓的体积在18℃～490℃之间随温度变化应该比较均匀。正确；
D、如果金属镓的体积在18℃～490℃之间随温度变化很小，可忽略不计，那么就不能用作温度计中的液体了。错误。
故选：D。
2．下列关于“合金”的叙述：①合金中至少含有两种金属；②合金中各元素以化合物的形式存在；③合金中一定含有金属；④合金一定是混合物；⑤合金具有金属特性；⑥钢是铁的合金；⑦合金属于金属材料；⑧生铁可完全溶于稀盐酸。其中正确的是（ ）
A．③④⑥⑦ B．①②③⑦⑧ C．②③④⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦
【解答】解：①由合金的概念可知，合金中至少含有一种金属，故错误；
②合金中的金属元素以单质形式存在为主，故错误；
③合金中一定含有金属，故正确。
④合金一定是混合物，故正确；
⑤合金具有金属特性，故正确；
⑥钢属于铁合金，故正确；
⑦合金属于金属材料，故正确；
⑧生铁属于铁合金，含有铁、碳两种元素，故生铁不可完全溶解在稀盐酸中，故错误；
故正确的有③④⑤⑥⑦；
故选：D。
3．金展材料在生产生活中使用很广泛。下列用途是利用了金属的导电性的是（ ）
A．铁制铁锅 B．金制项链 C．铜制导线 D．铝制易拉罐
【解答】A、铁制铁锅利用了铁的导热性，故A错误；
B、金制项链利用了金的延展性、具有金属光泽，故B错误；
C、铜制导线利用了铜的导电性，故C正确；
D、铝制易拉罐利用了铝的延展性，故D错误，
故选：C。
4．科技馆中机器人取放棋子只用一根“手指”接触棋子表面就可以实现（如图），其奥秘是“手指”内部有电磁铁。下列材料不能用于制作象棋棋子的是（ ）
A．镍 B．铝 C．铁 D．钴
【解答】解：A、镍能被电磁铁吸引，能用于制作象棋棋子，故选项错误。
B、铝不能被电磁铁吸引，不能用于制作象棋棋子，故选项正确。
C、铁被电磁铁吸引，能用于制作象棋棋子，故选项错误。
D、钴被电磁铁吸引，能用于制作象棋棋子，故选项错误。
故选：B。
5．下列选项不正确的是（ ）
A．韧性：钢＞生铁 B．含碳量：生铁＜钢
C．熔点：锡＞焊锡 D．含铁量：Fe2O3＜Fe3O4
【解答】解：A、生铁和钢均为铁合金，生铁的含碳量高于钢的含碳量，因此生铁的硬度大于钢的硬度，但钢的韧性比生铁好，说法正确；
B、生铁中的含碳量为2%～4.3%，钢中的含碳量为0.03%～2%，故生铁中的含碳量大于钢中的含碳量，说法错误；
C、焊锡是一种锡的合金，因此焊锡的熔点低于锡的熔点，说法正确；
D、氧化铁的化学式可以变为：Fe6O9，四氧化三铁的化学式可以变为：Fe6O8；故四氧化三铁中的含铁量大于氧化铁中的含铁量，说法正确；
故选：B。
6．下列常见物质的“自我介绍”正确的是（ ）
A．水：我很厉害，所有物质遇到我都会溶解
B．汞：我是常温下唯一的液态金属
C．氧气：人们的呼吸离不开我，我也是火箭发射的燃料
D．空气：我家的成员很多，主要有氮气、氧气、氢气、二氧化碳等
【解答】解：A、并不是所有物质遇到水都会溶解，如碳酸钙难溶于水，故选项说法错误。
B、汞是常温下唯一的液态金属，故选项说法正确。
C、氧气能供给呼吸、支持燃烧，人们的呼吸离不开氧气，但不具有可燃性，不能作火箭发射的燃料，故选项说法错误。
D、空气主要有氮气、氧气、二氧化碳等，不含氢气，故选项说法错误。
故选：B。
7．四川广汉三星堆出土的“青铜神树”让世人惊艳，史前文明或许存在。青铜属于（ ）
A．合金 B．氧化物 C．单质 D．化合物
【解答】解：A、青铜是铜的合金，故选项正确。
B、青铜是铜的合金，属于混合物，不属于氧化物，故选项错误。
C、青铜是铜的合金，属于混合物，不属于单质，故选项错误。
D、青铜是铜的合金，属于混合物，不属于化合物，故选项错误。
故选：A。
8．“藏”在国家博物馆里的“厚重河南”。国家博物馆内，河南籍文物如同星河璀璨，闪耀在最高历史文化艺术殿堂。下列文物主要由合金材料制作而成的是（ ）
A．占卜龟甲 B．“妇好”青铜鹗尊
C．云兽纹青玉璜 D．石天禄
【解答】解：A、占卜龟甲是用龟壳制成的，不属于合金，故选项错误。
B、青铜鹗尊是用青铜制成的，青铜是铜的合金，故选项正确。
C、云兽纹青玉璜是用玉石制成的，不属于合金，故选项错误。
D、石天禄是用石材制成的，不属于合金，故选项错误。
故选：B。
9．下列有关X、Y所表示的概念之间存在如图所示“包含”关系的是（ ）
选项 A B C D
概念 X 单质 纯净物 物理变化 化合反应
Y 金属 混合物 化学变化 氧化反应
A．A B．B C．C D．D
【解答】解：A、金属是单质的一种，存在如图所示“包含”关系，故选项错误。
B、纯净物是由一种物质组成的物质，混合物是由多种物质组成的物质，纯净物与混合物属于并列关系，故选项错误。
C、化学变化是指有新物质生成的变化，物理变化是指没有新物质生成的变化，物理变化与化学变化是并列关系，故选项错误。
D、化合反应是两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应，其特点可总结为“多变一”；物质与氧发生的化学反应是氧化反应；有些化合反应属于氧化反应，有些不属于氧化反应；氧化反应中有的属于化合反应，有的不属于化合反应；化合反应和氧化反应属于交叉关系，故选项错误。
故选：A。
10．化学知识可以指导生活实践。下列说法不正确的是（ ）
A．加热煮沸不能降低水的硬度
B．用肥皂水可区分硬水和软水
C．不锈钢抗锈蚀性能比纯铁好
D．炒菜时油锅着火可用锅盖盖灭
【解答】解：A、煮沸能将硬水中含有的可溶性钙、镁化合物转化为不溶性的钙、镁化合物，从而降低水的硬度，故选项说法错误。
B、用肥皂水可区分硬水和软水，产生泡沫较多的是软水，较少的硬水，故选项说法正确。
C、不锈钢有着优良的抗腐蚀性，抗锈蚀性能比纯铁好，故选项说法正确。
D、炒菜时油锅着火可用锅盖盖灭，利用的是隔绝氧气的灭火原理，故选项说法正确。
故选：A。
二、填空题
11.阅读科普短文，回答相关问题。
材料一：钠是一种银白色金属，用小刀可以轻易切开，钠暴露在空气中，迅速反应生成氧化钠，钠在空气中燃烧，则生成淡黄色的过氧化钠（Na2O2）。钠放入水中，浮在水面上，立即熔化成光亮的小球，在水面四处游动，发生剧烈反应。
（1）根据材料推测钠具有的物理性质有 。
A.有金属光泽
B.熔点高
C.密度比水小
D.易与水反应
（2）过氧化钠中的阴离子为O22-，1个O22-离子含有的电子数为 。
材料二：黄铜（Cu-Zn合金），具有良好的机械性能，熔点高、密度大、耐腐蚀性强。
（3）将形状大小相同的纯铜和黄铜相互刻画，有明显划痕的是 。
下列生产生活中。不可以用黄铜制作的是
飞机机身外壳
B.硬币
C.电线插头
D.水表
阅读科普短文，回答相关问题。
材料一：钠是一种银白色金属，用小刀可以轻易切开，钠暴露在空气中，迅速反应生成氧化钠，钠在空气中燃烧，则生成淡黄色的过氧化钠（Na2O2）。钠放入水中，浮在水面上，立即熔化成光亮的小球，在水面四处游动，发生剧烈反应。
（1）根据材料推测钠具有的物理性质有AC。
A.有金属光泽
B.熔点高
C.密度比水小
D.易与水反应
（2）过氧化钠中的阴离子为O22-，1个O22-离子含有的电子数为18。
材料二：黄铜（Cu-Zn合金），具有良好的机械性能，熔点高、密度大、耐腐蚀性强。
（3）将形状大小相同的纯铜和黄铜相互刻画，有明显划痕的是纯铜。
下列生产生活中。不可以用黄铜制作的是A。
A.飞机机身外壳
B.硬币
C.电线插头
D.水表
解：（1）钠是一种银白色金属，用小刀可以轻易切开，说明钠的硬度小，钠放入水中，浮在水面上，说明钠的密度小于水的密度，立即熔化成光亮的小球，说明钠的熔点低，这些均不需要发生化学变化就能表现出来，属于钠的物理性质；故答案为：AC；
（2）1个氧原子中的电子数为8个，则1个O22-离子含有的电子数为8×2+2=18；故答案为：18；
（3）一般，合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，因此将形状大小相同的纯铜和黄铜相互刻画，有明显划痕的是纯铜；黄铜的密度大，因此飞机机身外壳不能用黄铜制作；故答案为：纯铜；A。
12.选用符合要求的物质填空：
A.干冰 B.氧气 C.氮气 D.石墨 E.水银 F.氖气 G.水蒸气
（1）空气中含量最多的气体是（）（填字母序号下同）；
（2）做电极的是（）；
（3）常用于人工降雨的是（）；
（4）常用做温度计的是（）。
【答案】（1）C；
（2）D；
（3）A；
（4）E。
【解答】解：（1）空气中含量最多的气体是氮气，故填：C；
（2）石墨具有优良的导电性，可做电极，故填：D；
（3）干冰升华吸热，能导致空气中的水蒸气液化，可用于人工降雨，故填：A；
（4）体温计中的金属是汞，俗称水银，故填：E。
故答案为：（1）C；（2）D；（3）A；（4）E。
13.2021年初，我国成功研制出首个3.35米直径的铝锂合金运载火箭大型贮箱工程样机，有望显著提升火箭运力。铝锂合金的密度比钢铁要 ，其硬度比纯铝的要 。
解：铝锂合金的密度比钢铁要小，其硬度比纯铝的要大。
故答案为：小；大。
三、解答题
14.将下列有关性质、变化、现象不同的原因填写在横线上：
（1）生铁和钢性能不同，主要原因是二者的 不同；
（2）硫在空气中和在氧气中燃烧的现象不同，原因是 不同；
（3）金刚石和石墨都由碳元素组成，但由于 不同，它们的性质存在着明显差异。
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，生铁和钢中含碳量，故生铁和钢存在差异。
（2）硫在空气中和氧气中的现象不同，原因是物质之间反应的剧烈程度与反应物的浓度有关。
（3）物质的结构决定物质的性质，金刚石中的碳原子的排列方式为正八面体结构，石墨中的碳原子是正六边形结构，并且形成层状，因此由于金刚石和石墨里碳原子的排列不同，才导致了金刚石和石墨的物理性质有很大差异。
故答案为：（1）含碳量；（2）氧气的浓度；（3）碳原子排列方式。（进阶篇）2022-2023学年下学期
初中化学人教版九年级同步分层作业
8.1金属材料
一．选择题（共3小题）
1．分类是一种高效学习的科学方法。下列分类正确的是（ ）
选项 类别 物质
A 合金 钢、焊锡、生铁
B 氧化物 氧化铝、铁锈、乙醇
C 化合反应 硫燃烧、甲烷燃烧、氢气在空气中燃烧
D 单质 金刚石、白磷、水
A．A B．B C．C D．D
2．在天平的两盘上的烧杯中各放入质量相同的同一浓度的盐酸，调节天平至平衡，分别向两边烧杯中各加入质量相等的镁和铁，反应完毕后发现Fe和Mg完全反应了，此时天平的指针将会（ ）
A．偏向加镁的一边 B．偏向加铁的一边
C．仍停在原来的位置 D．不能判定
3．电影《复仇者联盟 4》中的超级英雄们都有各种超能力，下列说法正确的是（ ）
A．钢铁侠的盔甲为镍钛合金，现实中钛镍合金具有形状记忆功能，应用在人造卫星天线等领域
B．美国队长的盾牌子弹激光都无法击穿，这种超强硬度来源于电影中的虚构材质﹣振金，现实中钛金是目前已知最硬的合金，钛金的熔点大于钛的熔点
C．灭霸获得的宝石五颜六色，现实中钻石属于金属单质，水晶（SiO2）属于非金属氧化物
D．时空穿越很神奇，现实中稀土是储量较少的一类非金属的统称，是不可再生的资源
二．填空题（共4小题）
4．人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属．
（1）根据下图的金属应用实例推断，金属具有的物理性质有 ．
（2）日常使用的金属材料多数属于合金．下表列出了一些常见合金的主要成分和性能．
合金 合金的主要性能 主要成分及纯金属的性能
焊锡 熔点183℃ 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．
由上表可以推断，与组成合金的纯金属相比，合金的优点一般有（填序号） ．
①强度更低 ②硬度更高 ③熔点更高 ④抗腐蚀性能更好．
5．泸州发布2021年4月报道：将天和核心舱顺利送上太空的长征五号B遥二运载火箭，其95%以上的火工品是“泸州造”。火工品是装有炸药，以引爆炸药或做机械功的元器件。回答下列问题：
（1）火工品外壳可用铝或铁材料制作。根据耐腐蚀与质量轻的要求，这两种金属材料更适合制作航天火工品外壳的是 。一些铝合金材料也进入制作火工品外壳的范围，其优点是 ，铝合金材料的硬度 （填“大于”或“小于”）纯铝。铝原子最外层有 个电子。
（2）黑索金是制造火工品的一种烈性炸药，其分子结构如图所示（构成分子的原子均已画出），则黑索金的分子式为 （按C、H、N、O顺序书写），其中质量分数最高的元素是 。
6．“飞翔的速度，白色的闪电，青春的光影，这就是中国速度”高铁好，高铁妙，高铁高铁呱呱叫。
（1）高铁动车车身应采用的材料可以是 （填字母）。
A.硬度和强度好的硬铝合金
B.抗老化、弹性好的合成橡胶
C.密度小、熔点高的钛合金
（2）高铁动车属电动车组，动车行驶过程中也同时为车体内的蓄电池充电，是车厢内的用电器储备应急电能，车体内蓄电池工作时的初始能量是 ；工业上以纯净的氧化铝为原料在通电且熔融的冰晶石作催化剂条件下制取铝，同时生成一种气体单质，写出此过程发生的化学方程式 ；此变化前后化合价发生变化的元素是 （写元素符号）。乘坐轨道交通出行既节能又环保，符合低碳生活的理念，与传统汽车相比能够减少 （填一种化学式）空气污染物的排放。
7．金属材料与人类的生产、生活息息相关
（1）人们习惯上称为“五金”的金、银、铜、铁、锡中，把金属 （填元素符号）的位置移到最后，正好符合金属活动性由 （填“强到弱”或“弱到强”）的顺序，其中可以和稀硫酸发生化学反应的金属是 。
（2）如图所示生活用品中，主要利用金属导热性的是 ，延展性的是 （填字母序号）。
（3）从金属铜、银、锰（Mn）的混合粉末中分离出某种金属，并获得一种晶体，设计的实验流程如图所示。
①硫酸盐中A元素的化合价为+2，请写出加入足量稀硫酸时反应的化学方程式： 。
②生成金属C的化学方程式是 。
三．解答题（共4小题）
8．2021年6月24日，哈尔滨地铁2号线“党员先锋号”市民观光专列开始为期一天的试运行活动。地铁2号线全长28.6公里，共设19座车站，2号线的开通将掀开哈尔滨地铁的新篇章。请回答下列问题：
（1）地铁列车的车体材料是铝合金，其具有的优点是 （填字母）。
A.耐腐蚀硬度小
B.强度高密度小
C.导电性好
（2）钢轨焊接的方法通常采用铝热法。铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。用这种方法可以冶炼出高熔点的金属，例如：在高温下用铝和二氧化锰混合发生置换反应可以制出金属锰，同时得到氧化铝。请写出该反应的化学方程式 ，其中该反应前锰元素的化合价为 。
（3）地铁的开通不仅方便了人们的出行，而且还减少了 （填一种）等气体污染空气，因为地铁通常是电力机车，地铁在行驶过程中的能量转化为 。
9．2021年5月15日，中国“天问一号”探测器成功着陆火星，它应用的新型镁锂合金材料是由西安四方超轻材料有限公司自主研发。回答下列问题：
（1）镁锂合金硬度比其纯金属的硬度 （填“大”或“小”）。
（2）图1为镁在元素周期表中的部分信息，则镁的相对原子质量为 。图2为几种粒子的结构示意图，其中属于同种元素的是 （填序号），与镁元素化学性质相似的是 （填序号）。
（3）已知过氧化氢的化学式为H2O2，过氧化钠的化学式为Na2O2，分析氧元素的化合价，则过氧化钙的化学式为 。
10．人们的日常生活离不开金属：
（1）地壳中含量最高的金属元素是 。
（2）根据下列金属应用实例推断，金属具有的物理性质有 。
（3）日常使用的金属材料多数属于合金。下表列出了一些常见合金的主要成分和性能。
合金 合金的主要性能 主要成分及纯金属的性能
焊锡 熔点183℃ 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，纯铁抗腐蚀性能不如不锈钢
由上表推断，与组成合金的纯金属相比，合金的优点一般有 （填序号）。
①强度更低 ②硬度更大 ③熔点更高 ④抗腐蚀性更好
（4）人们每年要从金属矿物资源中提取数以吨计的金属。根据所学化学知识，按要求写出两个生成金属的化学方程式：① （置换反应）。② （分解反应）。
11．小华想测定Cu﹣Zn合金及Cu﹣Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀硫酸和必要的仪器．
（1）你认为能测出铜的质量分数的是 合金．
（2）小华取该合金的粉末32.5g与足量该硫酸充分反应，经测定产生了0.4g气体．求该合金中铜的质量分数．
（进阶篇）2022-2023学年下学期初中化学人教版九年级同步分层作业8.1金属材料
参考答案与试题解析
一．选择题（共3小题）
1．分类是一种高效学习的科学方法。下列分类正确的是（ ）
选项 类别 物质
A 合金 钢、焊锡、生铁
B 氧化物 氧化铝、铁锈、乙醇
C 化合反应 硫燃烧、甲烷燃烧、氢气在空气中燃烧
D 单质 金刚石、白磷、水
A．A B．B C．C D．D
【解答】解：A.生铁和钢都是常见的铁合金；焊锡是一种锡、铅合金，选项说法正确；
B.铁锈的主要成分是氧化铁，还含有其他杂质，所以铁锈属于混合物；乙醇是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物，选项说法错误；
C.在点燃的条件下，甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水，该反应的生成物有两种，所以该反应不属于化合反应，选项说法错误；
D.水是由氢元素与氧元素组成的纯净物，属于化合物，选项说法错误。
故选：A。
2．在天平的两盘上的烧杯中各放入质量相同的同一浓度的盐酸，调节天平至平衡，分别向两边烧杯中各加入质量相等的镁和铁，反应完毕后发现Fe和Mg完全反应了，此时天平的指针将会（ ）
A．偏向加镁的一边 B．偏向加铁的一边
C．仍停在原来的位置 D．不能判定
【解答】解：由于投入等质量的镁和铁且都完全反应，所以关键看谁产生氢气多，哪一边就轻，由于镁的相对原子质量小，等质量的镁和铁与酸反应，镁产生的氢气多，所以偏向铁一边，故选：B。
3．电影《复仇者联盟 4》中的超级英雄们都有各种超能力，下列说法正确的是（ ）
A．钢铁侠的盔甲为镍钛合金，现实中钛镍合金具有形状记忆功能，应用在人造卫星天线等领域
B．美国队长的盾牌子弹激光都无法击穿，这种超强硬度来源于电影中的虚构材质﹣振金，现实中钛金是目前已知最硬的合金，钛金的熔点大于钛的熔点
C．灭霸获得的宝石五颜六色，现实中钻石属于金属单质，水晶（SiO2）属于非金属氧化物
D．时空穿越很神奇，现实中稀土是储量较少的一类非金属的统称，是不可再生的资源
【解答】解：A、钛镍合金具有形状记忆功能，可以应用在人造卫星天线等领域，故正确；
B、合金的熔点低于其组成成分，钛金的熔点小于钛的熔点，故错误；
C、钻石是碳元素的单质，属于非金属单质，故错误；
D、稀土是储量较少的一类金属的统称，故错误；
故选：A。
二．填空题（共4小题）
4．人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属．
（1）根据下图的金属应用实例推断，金属具有的物理性质有 导电性、延展性、导热性 ．
（2）日常使用的金属材料多数属于合金．下表列出了一些常见合金的主要成分和性能．
合金 合金的主要性能 主要成分及纯金属的性能
焊锡 熔点183℃ 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．
由上表可以推断，与组成合金的纯金属相比，合金的优点一般有（填序号） ②④ ．
①强度更低 ②硬度更高 ③熔点更高 ④抗腐蚀性能更好．
【解答】解：（1）由图中可知，可以用作电线说明金属的导电性良好，可以用作金属丝说明金属具有良好的延展性，可以用作炊具说明金属的导热性良好，故金属具有的物理性质有导电性、延展性、导热性；
（2）由上表推断，与组成合金的纯金属相比，合金的优点一般有强度好、熔点低、硬度更高、抗腐蚀性更好等，故填：②④．
故答案为：（1）导电性、延展性、导热性；（2）②④．
5．泸州发布2021年4月报道：将天和核心舱顺利送上太空的长征五号B遥二运载火箭，其95%以上的火工品是“泸州造”。火工品是装有炸药，以引爆炸药或做机械功的元器件。回答下列问题：
（1）火工品外壳可用铝或铁材料制作。根据耐腐蚀与质量轻的要求，这两种金属材料更适合制作航天火工品外壳的是 铝 。一些铝合金材料也进入制作火工品外壳的范围，其优点是 硬度大 ，铝合金材料的硬度 大于 （填“大于”或“小于”）纯铝。铝原子最外层有 3 个电子。
（2）黑索金是制造火工品的一种烈性炸药，其分子结构如图所示（构成分子的原子均已画出），则黑索金的分子式为 C3H6N6O6 （按C、H、N、O顺序书写），其中质量分数最高的元素是 氧（或O） 。
【解答】解：（1）铝的密度小，质量轻，且耐腐蚀，所以铝更适合制作航天火工品外壳；一些铝合金材料也进入制作火工品外壳的范围，其优点是硬度大，铝合金材料的硬度大于纯铝。铝原子的质子数为13，核外有三个电子层，排布情况为2、8、3，所以铝原子的最外层有3个电子；故填：铝；硬度大；大于；3；
（2）由分子结构模型可知，每个黑索金的分子是由3个碳原子、6个氢原子、6个氮原子和6个氧原子构成的，所以其分子式为C3H6N6O6，黑索金中，碳、氢、氮、氧四种元素的质量比为：（12×3）：（1×6）：（14×6）：（16×6）＝36：6：84：96，可见其中，氧元素的质量分数最高；故填：C3H6N6O6；氧（或O）。
6．“飞翔的速度，白色的闪电，青春的光影，这就是中国速度”高铁好，高铁妙，高铁高铁呱呱叫。
（1）高铁动车车身应采用的材料可以是 A （填字母）。
A.硬度和强度好的硬铝合金
B.抗老化、弹性好的合成橡胶
C.密度小、熔点高的钛合金
（2）高铁动车属电动车组，动车行驶过程中也同时为车体内的蓄电池充电，是车厢内的用电器储备应急电能，车体内蓄电池工作时的初始能量是 化学能 ；工业上以纯净的氧化铝为原料在通电且熔融的冰晶石作催化剂条件下制取铝，同时生成一种气体单质，写出此过程发生的化学方程式 2Al2O3 4Al+3O2↑ ；此变化前后化合价发生变化的元素是 Al、O （写元素符号）。乘坐轨道交通出行既节能又环保，符合低碳生活的理念，与传统汽车相比能够减少 CO（合理即可） （填一种化学式）空气污染物的排放。
【解答】解：（1）高铁的机身采用硬度和强度好的硬铝合金；故填：A；
（2）车体内蓄电池工作时的初始能量是化学能；氧化铝在催化剂的作用下通电后会生成铝和氧气，化学方程式为：2Al2O3Al+3O2↑，在反应前后，铝元素由+3价变成0价，氧元素由﹣2价变成0价；乘坐轨道交通出行既节能又环保，符合低碳生活的理念，与传统汽车相比能够减少了一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、烟尘等空气污染物的排放；故填：化学能；2Al2O34Al+3O2↑；Al、O；CO（合理即可）。
7．金属材料与人类的生产、生活息息相关
（1）人们习惯上称为“五金”的金、银、铜、铁、锡中，把金属 Fe （填元素符号）的位置移到最后，正好符合金属活动性由 弱到强 （填“强到弱”或“弱到强”）的顺序，其中可以和稀硫酸发生化学反应的金属是 铁、锡 。
（2）如图所示生活用品中，主要利用金属导热性的是 A ，延展性的是 C （填字母序号）。
（3）从金属铜、银、锰（Mn）的混合粉末中分离出某种金属，并获得一种晶体，设计的实验流程如图所示。
①硫酸盐中A元素的化合价为+2，请写出加入足量稀硫酸时反应的化学方程式： Mn+H2SO4═MnSO4+H2↑ 。
②生成金属C的化学方程式是 Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag 。
【解答】解：（1）常见金属活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au，把铁放到最后，正好金属活动性由弱到强，所以依据金属活动性顺序可知，金、银、铜、锡、铁活动性减弱，故应将铁的位置向后移一位，则正好符合金属活动性顺序。
排在氢前面的金属可以置换出酸中的氢，铁、锡的位置排在氢的前面，能与稀硫酸发生化学反应。
（2）A、不锈钢铝锅，主要利用了铁具有良好的导热性；铝制成铝箔，主要利用了铝具有良好的延展性。
（3）铜、银、锰（Mn）的混合粉末中只有A能与稀硫酸反应生成无色气体和A的盐溶液，所以我们判断A是Mn；金属B、C为铜和银；B、C的混合物加入足量的含硝酸银溶液中，过滤后得到金属C，说明金属C不能与硝酸银溶液反应，金属B能与硝酸银溶液反应，B是Cu，C是银。
①A是Mn，硫酸盐中A元素的化合价为+2，硫酸根显﹣2价，则硫酸锰的化学式为MnSO4，锰与稀硫酸反应生成硫酸锰和氢气，反应的化学方程式为：Mn+H2SO4═MnSO4+H2↑。
②铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和锰，反应的化学方程式为：Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag。
故答案为：（1）Fe；弱到强；铁、锡；
（2）A；C；
（3）①Mn+H2SO4═MnSO4+H2↑；②Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag。
三．解答题（共4小题）
8．2021年6月24日，哈尔滨地铁2号线“党员先锋号”市民观光专列开始为期一天的试运行活动。地铁2号线全长28.6公里，共设19座车站，2号线的开通将掀开哈尔滨地铁的新篇章。请回答下列问题：
（1）地铁列车的车体材料是铝合金，其具有的优点是 B （填字母）。
A.耐腐蚀硬度小
B.强度高密度小
C.导电性好
（2）钢轨焊接的方法通常采用铝热法。铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。用这种方法可以冶炼出高熔点的金属，例如：在高温下用铝和二氧化锰混合发生置换反应可以制出金属锰，同时得到氧化铝。请写出该反应的化学方程式 4Al+3MnO22Al2O3+3Mn ，其中该反应前锰元素的化合价为 +4 。
（3）地铁的开通不仅方便了人们的出行，而且还减少了 CO或NO或NO2 （填一种）等气体污染空气，因为地铁通常是电力机车，地铁在行驶过程中的能量转化为 电能转化为机械能 。
【解答】解：（1）地铁列车的车体材料是铝合金，其具有的优点是；.强度高、密度小。故选B。
（2）铝和二氧化锰混合发生置换反应可以制出金属锰，同时得到氧化铝，反应的方程式是：4Al+3MnO22Al2O3+3Mn；反应前锰存在与二氧化锰中，氧元素的化合价是﹣2，设锰的化合价为x，则有x+（﹣2）×2＝0，解得：x＝+4。
（3）地铁的开通不仅方便了人们的出行，而且还减少了CO 或 NO 或 NO2等气体污染空气，地铁机车通常是电力机车，机车行驶过程中的能量转化是电能转化为机械能。
故答案为：
（1）B；
（2）4Al+3MnO22Al2O3+3Mn；+4；
（3）CO或NO或NO2（任选其一）；电能转化为机械能。
9．2021年5月15日，中国“天问一号”探测器成功着陆火星，它应用的新型镁锂合金材料是由西安四方超轻材料有限公司自主研发。回答下列问题：
（1）镁锂合金硬度比其纯金属的硬度 大 （填“大”或“小”）。
（2）图1为镁在元素周期表中的部分信息，则镁的相对原子质量为 24.31 。图2为几种粒子的结构示意图，其中属于同种元素的是 ①④ （填序号），与镁元素化学性质相似的是 ③ （填序号）。
（3）已知过氧化氢的化学式为H2O2，过氧化钠的化学式为Na2O2，分析氧元素的化合价，则过氧化钙的化学式为 CaO2 。
【解答】解：（1）合金硬度比单一金属的大；
故答案为：大。
（2）根据元素周期表信息可以看出，可知镁的相对原子质量为24.31，；同种元素的核内质子数相同，所以此时①和④属于同种元素；与镁元素化学性质相似，则最外层电子数为2，因从为③；
故答案为：24.31；①④；③。
（3）过氧化氢与过氧化钠中过氧根离子显﹣2价，钙离子为+2价，所以过氧化氢化学式为CaO2；
故答案为：CaO2。
10．人们的日常生活离不开金属：
（1）地壳中含量最高的金属元素是 铝 。
（2）根据下列金属应用实例推断，金属具有的物理性质有 导电性、延展性、导热性 。
（3）日常使用的金属材料多数属于合金。下表列出了一些常见合金的主要成分和性能。
合金 合金的主要性能 主要成分及纯金属的性能
焊锡 熔点183℃ 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，纯铁抗腐蚀性能不如不锈钢
由上表推断，与组成合金的纯金属相比，合金的优点一般有 ②④ （填序号）。
①强度更低 ②硬度更大 ③熔点更高 ④抗腐蚀性更好
（4）人们每年要从金属矿物资源中提取数以吨计的金属。根据所学化学知识，按要求写出两个生成金属的化学方程式：① Fe+CuSO4═FeSO4+Cu （置换反应）。② 2HgO2Hg+O2↑ （分解反应）。
【解答】解：（1）地壳中含量最高的金属元素是铝；
（2）金属可以制作电线说明金属具有良好的导电性；可以拉成丝说明金属具有良好的延展性；可以制作炊具说明金属具有良好的导热性；
（3）从表中比较可得出合金的熔点比其组成成分的熔点要低，硬度、强度和耐腐蚀性等要强于其组分金属；
（4）生成金属的反应很多，可以是氢气、碳还原金属氧化物，也可以是金属和盐的置换反应如Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，C+2CuO2Cu+CO2等，有些金属氧化物分解也能得到金属，如2HgO2Hg+O2↑；
故答案为：（1）铝；（2）导电性、延展性、导热性；（3）②④；（4）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；2HgO2Hg+O2↑。
11．小华想测定Cu﹣Zn合金及Cu﹣Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀硫酸和必要的仪器．
（1）你认为能测出铜的质量分数的是 Cu﹣Zn 合金．
（2）小华取该合金的粉末32.5g与足量该硫酸充分反应，经测定产生了0.4g气体．求该合金中铜的质量分数．
【解答】解：（1）铜的活动性比氢弱，不与稀酸发生反应，锌的活动性比氢强，能与稀酸发生反应，因而铜锌合金能测定出铜的质量分数；而银的活动性比氢弱，也不与稀酸发生反应，因而铜银合金不能测定出铜的质量分数．
故答案为：Cu﹣Zn．
（2）设：合金中锌的质量为x
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.4g
＝，x＝13g
合金中铜的质量为：32.5g﹣13g＝19.5g
合金中铜的质量分数＝×100%＝60%
答：合金中铜的质量分数为60%
