2023-2024学年人教版（五四制）化学九年级全册同步教学 1.1 金属材料 同步练习（含解析）

1.1金属材料
一、单选题
1．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
2．2021年7月，三星堆3号坑再次出土一件青铜神树。以下关于青铜的说法正确的是
A．青铜属于合成材料 B．青铜的熔点比纯铜高
C．青铜比纯铜耐腐蚀 D．青铜的硬度比纯铜小
3．下列物质属于纯净物的是
A．空气 B．生铁 C．食盐水 D．冰水混合物
4．在北京冬奥会新场馆的建设工作中使用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法不正确的是
A．日常使用的金属材料，大多数属于合金 B．金属单质在常温下都是固体
C．黄铜的硬度比铜大 D．生铁和钢都是铁合金，且生铁的含碳量更高
5．分类是学习化学的一种方法，下列物质属于纯净物的是
A．矿泉水 B．冰水混合物 C．黄铜 D．稀有气体
6．北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关属材料的说法正确的是
A．纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高
B．钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等
C．金属单质在常温下都是银白色
D．合金中至少含两种金属元素
7．某矿石能在氧气中燃烧，其主要反应是，下列说法正确的是
A．X的化学式FeS B．将SO2通入稀KMnO4溶液，溶液会褪色
C．反应中只有氧元素化合价发生改变 D．Fe2O3是磁铁矿的主要成分
8．金属材料的应用推动了社会生产力的发展。下列关于金属材料的说法正确的是
A．日常使用的金属材料大多数是合金 B．合金的硬度比组成它们的纯金属低
C．氧化镁是一种金属材料 D．金属材料中一定不含有非金属元素
9．日前，金属材料顶级期刊《Acta材料》刊登我国科学家成功研制用于外太空核反应堆的高强韧钼合金。钼元素在元素周期表中的信息如图所示。下列说法错误的是
A．钼属于金属元素
B．钼的原子序数是42
C．钼的相对原子质量为95.96g
D．钼合金比钼硬度大、强度高
10．物质的性质决定其用途。下列物质的用途中只利用了其化学性质的是
A．CH4用作燃料 B．铜丝作导线
C．金刚石用作钻头 D．用干冰灭火
11．分类法是理化学习的重要方法。下列分类正确的是
A．合金：氧化铁、不锈钢、磁铁矿 B．由原子构成物质：氦气、氮气、汞
C．固体：牛奶、空气、岩浆 D．氧化物：冰、干冰、二氧化硫
12．我国古代制取黄铜的原理是: C+ ZnCO3+Cu2O2CO2↑+ 2Cu+Zn。下列说法正确的是
A．黄铜的硬度比纯铜小 B．反应中Cu2O发生氧化反应
C．气体产物中可能含有CO D．黄铜是锌、铜组成的复合材料
二、填空题
13．2022年2月，第24届冬奥会在中国北京成功举行。
(1)科技冬奥：运动员所穿的衣服中含有石墨烯发热材料，供电后石墨烯发热材料能够产生较高热量，这体现了石墨烯的导热性和_______性。
(2)人文冬奥：冬奥会火炬设计灵感自青铜材质的“中华第一灯”——西汉长信宫灯。青铜与纯铜相比，硬度_______(填“增大”或“减小”)。
(3)绿色冬奥：冬奥会首次采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术。二氧化碳的循序利用能有效缓解的环境问题是_______。
14．填空：
(1)在水的净化过程中常加入明矾，明矾的作用是______；
(2)制蒸馏水时，在蒸馏烧瓶中加入沸石（或碎瓷片），沸石（或碎瓷片）的作用是______；
(3)生铁和钢物理性质差异较大，主要原因是______；
(4)小敏家水壶中结有大量水垢，说明小敏家所用自来水是______；（选填“硬水”或“软水”）。可用厨房中的______浸泡将其除去。
15．请用适当物质的化学式填空。
(1)用作体温计的液体、熔点最低的金属是_______。
(2)地壳中含量最多的元素与人体中含量最多的金属元素形成的化合物为________。
16．2022年3月21日下午，东方航空公司MU5735航班在执行昆明至广州任务时，于广西梧州藤县上空失联并坠毁。当日15时50分，梧州市藤县消防救援大队首战力量到达现场，侦查发现事故现场有部分飞机残骸及浓重燃油气味，并有未完全扑灭的山火。到场消防救援力量立即组织扑灭余火，同时开展人员搜救。请你分析并回答：
(1)发生火灾时，消防官兵在扑灭火灾时将山火蔓延路线的前方的一片树木砍掉，形成隔离带，其灭火原理是 ________。
(2)飞机采用的材料应该具有的性能是______。
A．密度小、熔点低 B．密度小、强度高 C．硬度大、密度大
17．趣填“化学之最”，完成（1）（2）两个空格，并以此为例，再填三个。
(1)地壳中含量最多的金属元素是____________；
(2)相对原子质量最小的原子是____________；
(3)____________；
(4)________；
(5)____________。
三、简答题
18．凌凌在学习化学的过程中发现有很多物质的性质差异很大，请你用所学的化学知识帮助她解决疑惑。
(1)一氧化碳和二氧化碳组成元素相同，但是一氧化碳能燃烧并且具有还原性，而二氧化碳不能燃烧并且具有氧化性。
(2)金刚石是天然存在最硬的物质，而石墨却是最软的矿物之一。
(3)生铁比钢的硬度大，但钢比生铁的韧性好。
19．化学改变世界，化学创造未来。
【材料研发】
北京时间2022年5月10日，天舟四号货运飞船成功对接空间站天和核心舱后向端口。
(1)为抗击复杂的太空环境，“天舟四号”所需的铝合金材料需要符合温差能力超强、对抗阻力达到高强度等多项要求。此种材料属于______（填“金属材料”或“合成材料”）。
【能开发】
氢气是理想的清洁高能燃料，以水为原料可以制取氢气。
(2)在某些光催化剂作用下，可利用太阳能分解水制取氢气，微观过程可用如图示意：
（图中“”表示氢原子，“”表示氧原子，“”表示催化剂）
由化学反应的微观示意图可知，化学反应的本质是______，上述反应中保持不变的微粒是______。
(3)光伏发电可为电解水制氢气提供电能。光伏发电用到的高纯硅可用SiO2和碳在高温条件下反应制取，同时生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式是______。
【环境保护】
“碳中和”，中国在行动。我国力争2060年前实现“碳中和”，体现了我国对解决气候问题的大国担当。
(4)工业生产中产生的二氧化碳经吸收剂处理可实现二氧化碳的捕集。
①NaOH吸收：写出NaOH溶液吸收CO2生成NaHCO3的化学方程式______。
②CaO吸收：CaC2O4在高温下分解可制得疏松多孔的CaO，该反应的化学方程式为，则X的化学式为______。
(5)CO2与H2在一定条件下可转化为CH4、甲醇（CH3OH）、淀粉【（C6H10O5）n】等有机物，实现CO2的再利用。
如图是转化为CH4的反应过程示意图（虚线处部分中间产物略去），该反应中，除CH4外另一种生成物名称为______，MgO的作用是______。
20．实验是科学探究的重要方式。请根据下图回答问题：
(1)写出A中反应的化学方程式______，正负极所得气体体积比为______。
(2)B实验中根据______的现象，能得出氧气约占空气体积1/5的结论；若实验结果偏小，可能的原因是______（写一条）。
(3)C实验的目的是______。
(4)D中为使水蒸气冷凝效果更好，可对装置进行的改进是______。
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A、并不是所有物质遇到水都会溶解，如碳酸钙难溶于水，不符合题意；
B、汞是常温下唯一的液态金属，符合题意；
C、氧气是火箭发射的助燃剂，氧气不具有可燃性，不能做燃料，不符合题意；
D、空气主要有氮气、氧气、二氧化碳等，不含氢气，不符合题意。
故选B。
2．C
【解析】
【分析】
青铜是在纯铜中加入锡或铅的合金，根据合金硬度比其组成金属硬度大、熔点低、耐腐蚀等特性进行回答。
【详解】
A、青铜是合金，属于金属材料，故选项说法错误；
B、合金的熔点比纯金属的熔点低，因此青铜的熔点比纯铜低，故选项说法错误；
C、青铜比纯铜耐腐蚀，故选项说法正确；
D、合金的硬度比纯金属的硬度大，因此青铜的硬度比纯铜大，故选项说法错误。
故选C。
3．D
【解析】
【详解】
A、空气中包含氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、其它气体和杂质，属于混合物。A错误；
B、生铁是一种合金，是铁和碳的混合物，属于混合物。B错误；
C、食盐水中含有氯化钠和水，属于混合物。C错误；
D、冰水混合物中的冰和水都是水，只是属于水的不同形态，属于同种物质，属于纯净物。D正确。
故选D。
4．B
【解析】
【详解】
A、由于合金的性能优于其组成金属，故日常使用的金属材料，大多数属于合金，选项正确；
B、金属单质在常温下不都是固体，如金属汞常温下是液态，选项错误；
C、合金的硬度比其组成金属的硬度大，黄铜是铜的合金，黄铜的硬度比铜大，选项正确；
D、生铁和钢都是铁合金，生铁的含碳量是，钢的含碳量是，故生铁的含碳量更高，选项正确；
故选：B。
5．B
【解析】
【详解】
A、矿泉水是由水和矿物质等混合而成的，属于混合物，不符合题意；
B、冰是固态的水，冰水是由同种物质组成，属于纯净物，符合题意；
C、黄铜是由铜、锌等混合而成，属于混合物，不符合题意；
D、稀有气体是氦气、氖气等多种气体混合而成，属于混合物，不符合题意。
故选B。
6．B
【解析】
【详解】
A、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，选项说法不正确；
B、钛和钛合金具有熔点高，密度小、可塑性好，易于加工和机械性能好等优良性能，被广泛应用于火箭、导弹等，选项说法正确；
C、不是所有金属单质常温下都是银白色的，如铜是紫红色的，选项说法不正确；
D、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，故合金中至少含一种金属元素，选项说法不正确。
故选B。
7．B
【解析】
【详解】
A、反应物中有22个氧原子，生成物中有22个氧原子、4个铁原子、8个硫原子，根据反应前后原子种类和数目不变可知4X中应含有4个铁原子和8个硫原子， X中含有1个铁原子和2个硫原子，X的化学式为FeS2，故A错误；
B、将SO2通入KMnO2溶液中会发生反应，溶液逐渐变为无色，故B正确；
C、反应物FeS2中Fe为+2价，S为-1价， O2中0为价，生成物Fe2O3中Fe是+3价，O是-2价，SO2中S是+4价，O是-2价，在该反应中，有三种元素化合价发生改变，故C错误；
D、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，故D错误；
故选B。
8．A
【解析】
【详解】
A、合金比纯金属具有着更加优良的性能，日常使用的金属材料大多数是合金，故A说法正确；
B、合金的硬度比组成它们的纯金属高，故B说法错误；
C、氧化镁是金属的氧化物，不属于金属材料，故C说法错误；
D、金属材料是指纯金属以及它们的合金，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，可能含有非金属元素，故金属材料中可能含有非金属元素，故D说法错误；
故选A。
9．C
【解析】
【详解】
A、钼为“钅”字旁，属于金属元素，该选项说法正确；
B、元素周期表右下角的数字表示原子序数，则钼的原子序数是42，该选项说法正确；
C、相对原子质量的单位为“1”，而不是“g”，该选项说法不正确；
D、合金的硬度、强度比组成其成分的纯金属的大，该选项说法正确。
故选C。
10．A
【解析】
【详解】
A. CH4用作燃料，是利用CH4具有可燃性的化学性质，此选项符合题意；
B. 铜丝作导线，是利用铜具有导电性的物理性质，此选项不符合题意；
C. 金刚石用作钻头，是利用金刚石硬度大的物理性质，此选项不符合题意；
D. 用干冰灭火，是利用干冰升华吸热的物理性质，此选项不符合题意。
故选A。
11．D
【解析】
【详解】
A．合金是由金属与金属或非金属融合形成具有金属特性的混合物，不锈钢是铁的合金，氧化铁、磁铁矿不是合金，选项错误；
B．金属单质、固态非金属单质、稀有气体是由原子构成的，氦气、汞由原子构成，氮气由分子构成，选项错误；
C．固体是有固定形状和体积，液体会流动，没有固定形状，有一定体积但不固定，气体没有固定形状，会流动，故牛奶、岩浆即不属于固体也不属于液体，是介于两者之间的的具有较大黏性的流体，空气属于气体，选项错误；
D．冰（H2O）、干冰（CO2）、二氧化硫（SO2）都是由氧元素和另一种元素组成的化合物，属于氧化物，选项正确。
故选：D。
12．C
【解析】
【详解】
A、合金的硬度大于组成其成分金属的硬度，黄铜是铜合金，则黄铜的硬度比纯铜大，故说法错误；
B、根据化学方程式可知，C发生氧化反应，而ZnCO3、Cu2O均发生还原反应，故说法错误；
C、该反应中有C参与反应，则气体产物中有二氧化碳，可能有一氧化碳，故说法正确；
D、黄铜是铜合金，黄铜是锌、铜组成的金属材料，故说法错误；
故选C。
13．(1)导电
(2)增大
(3)温室效应
【解析】
(1)
供电后石墨烯发热材料能够产生较高热量，这体现了石墨烯的导热性和导电性；
(2)
合金的硬度一般大于其组成金属的硬度，青铜是合金，所以青铜的硬度大于纯铜；
(3)
二氧化碳的循序利用，减少了二氧化碳的排放，所以能有效缓解温室效应。
14．(1)吸附悬浮杂质，加快沉降
(2)防止暴沸
(3)含碳量不同
(4) 硬水 食醋
【解析】
(1)
明矾溶于水能吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降，得到净化水的目的，故在水的净化过程中常加入明矾，明矾的作用是吸附悬浮杂质，加速沉降；
(2)
制蒸馏水时，在蒸馏烧瓶中加入沸石（或碎瓷片），沸石（或碎瓷片）的作用是防止暴沸；
(3)
生铁的含碳量是2%~4.3%，钢的含碳量是0.03%~2%，故生铁和钢物理性质差异较大，主要原因是含碳量不同；
(4)
小敏家水壶中结有大量水垢，说明小敏家所用自来水是硬水（硬水中含有较多钙镁离子的化合物）；水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，可用厨房中的食醋（显酸性）浸泡将其除去。
15．(1)Hg
(2)CaO
【解析】
(1)
用作体温计的液体、熔点最低的金属是汞，化学式为Hg。
(2)
地壳中含量最多的元素是氧元素，人体中含量最多的金属元素是钙元素，形成的化合物为氧化钙，化学式为CaO。
16．(1)隔离可燃物
(2)B
【解析】
(1)
将山火蔓延路线的前方的一片树木砍掉，形成隔离带，从而移除了可燃物，使火熄灭。
(2)
飞机采用的材料应具有密度小，强度高等性能，故选B。
17．(1)Al##铝元素
(2)H##氢原子
(3)人体中含量最高金属元素为Ca
(4)导电性最好的金属为Ag
(5)年产量最高的金属为Fe
【解析】
(1)
地壳中含量前五位元素为：氧>硅>铝>铁>钙，所以含量最多的金属元素是铝元素。
(2)
相对原子质量最小的原子是氢原子。
(3)
人体中含量最高金属元素为钙元素。
(4)
导电性和导热性最好的金属为银。
(5)
年产量最高的金属为铁，其次为铝，接着为铜。
18．(1)分子构成不同
(2)碳原子的排列方式不同
(3)含碳量不同
【解析】
(1)
分子保持物质的化学性质，一氧化碳和二氧化碳是由分子构成的，两者分子构成不同，化学性质不同；
(2)
金刚石和石墨都是由碳原子构成的碳单质，两者碳原子的排列方式不同，导致两者的物理性质差别很大；
(3)
生铁和钢都是含碳的铁合金，含碳量不同，导致两者的性质不同。
19．(1)金属材料
(2) 分子拆分成原子，原子重新组合变成新的分子 氢原子、氧原子
(3)
(4) CO
(5) 水 催化作用
【解析】
(1)
铝合金是一种合金，属于金属材料。
(2)
从微观示意图可知，水分子拆分成氢原子和氧原子，然后氢原子结合处氢分子，氧原子结合成氧分子。所以化学反应的本质是分子拆分成原子，原子重新组合变成新的分子。化学反应前后原子不变，所以不变的是氢原子、氧原子。
(3)
化学反应前后元素种类不变，则生成一种可燃性气体是CO，所以化学方程式为。
(4)
①氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸氢钠，化学方程式为NaOH + CO2= NaHCO3 。
②化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前有1Ca、2C、4O，反应后有1Ca、1C、3O，所以X中有1C、1O，为CO。
(5)
从图中可知，投入的物质是二氧化碳和氢气，产出的物质是甲烷和水（H2O），所以另一种生成物的名称是水。MgO在反应中不断参与反应与生成，反应前后质量和化学性质不变，是催化剂，起到催化作用。
20．(1) 2H2O2H2 +O2 1:2
(2) 瓶中水占瓶总体积的1/5 红磷的量不足等
(3)比较二者硬度
(4)将小试管放入冷水中
【解析】
(1)
实验A是电解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为2H2O2H2 +O2；电解水实验中正极产生的气体是氧气，负极产生的气体的氢气，正负极所得气体体积比为1:2；
(2)
打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，且进入的水约占集气瓶体积的1/5，进入水的体积为消耗氧气的体积，所以根据瓶中水占瓶总体积的1/5的现象，能得出氧气约占空气体积1/5的结论；若实验结果偏小，可能的原因是红磷的量不足无法将氧气完全消耗，装置漏气导致进入水的同时有空气进入等；
(3)
黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜上留下划痕，说明黄铜硬度比纯铜大，即可比较二者硬度；
(4)
降低水蒸气温度可以得到更好的冷凝效果。将小试管放入冷水中，可使水蒸气冷凝效果更好。