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第1节 金属材料
考点一、金属与非金属
金属的物理性质:金属都有特殊的光泽;大多数金属的颜色为银白色或灰色,但金为金黄色,铜为紫红色;金属在常温下为固态(除汞外,常温下为液态);金属比较硬,具有良好的导热性、导电性和延展性。
非金属的物理性质:大多数非金属没有光泽,表面暗淡。大多数固体为灰黑色(磷为白色或暗红色);多数气体无颜色,少数气体有颜色;溴是唯一在常温下呈液态的非金属单质。非金属硬度一般较小,但差异很大,一般不具备导电性、导热性,也没有延展性。
典例1:金属一般具有下列性质:①金属光泽,②导电性,③导热性,④延展性,⑤硬度大。下列金属的用途主要利用了金属的哪一种性质 (填序号)
(1)用铜制成导线: 。
(2)用铁制成锅: 。
(3)锡块压成锡箔: 。
(4)金可制成外观美丽的金饰品: 。
(5)钻头用钨钢制成: 。
变式1:小明将纸条分别紧紧卷在木棒和铁棒上,加热纸条(如图),木捧上的纸条立即燃烧,而铁棒上的纸条不会立即燃烧。据此推测木棒和铁棒具有不同的( )
A.密度 B.导热性 C.硬度 D.延展性
变式2:(2025九下·杭州期中)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 。
变式3:如图为U 盘的外观和内部结构示意图,请据此回答以下问题:
(1)图中含有的金属材料是 (填 1 种)。
(2)制作保护套的材料,铝合金替代铁的优点是 (填一个即可)。
(3)铜箔即很薄的铜片。将铜加工成铜箔是利用了铜的 这一物理性质。
考点二、常见金属材料
金属材料包括金属和合金两大类。当把金属材料变成纳米级的粒子时,金属的性质会发生变化,甚至与原来的性质完全不同。把一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质,就称为合金。钢是一种由铁和碳等元素组成的合金,生活中常见的合金还有铜合金、铝合金及钛合金等,合金往往比纯金属具有更好的性能。
典例1:将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合,冷凝后得到具有金属特性的熔合物——合金。这是制取合金的常用方法之一。仅根据下表数据判断,适宜采用上述方法制取的合金是( )
金属 Na Mg Al Cu Fe
熔点/℃ 97.5 640 660 1083 1535
沸点/℃ 883 1090 2467 2567 2750
A.Fe—Na合金 B.Al—Na合金 C.Mg—Fe合金 D.Cu—Na合金
变式1:(2025九上·余杭期末)近日,有报道称,市场上不少不锈钢电水壶系“高锰钢”材料制成,加热过程中会使“锰”析出,长期使用会对身体造成伤害。“高锰钢”是指含锰量在10%以上的合金钢。下列关于合金的说法正确的是( )
A.合金不属于金属材料
B.合金一般比纯金属具有更好的性能
C.合金一定是金属和金属熔合而成
D.合金中元素以化合态形式存在
变式2:(2025九上·海曙期末)巴黎奥运会上中国代表团共收获了91枚奖牌。每一枚奖牌中央都镶嵌着一块意义非凡的“铁块”,它是早期用于建造埃菲尔铁塔的低碳钢。下列说法正确的是
A.该低碳钢属于化合物
B.切割低碳钢的过程属于物理变化
C.该低碳钢的硬度比纯铁更小
D.该奖牌可以在潮湿环境中长期保存
变式3:人类的生产与生活离不开金属材料。
(1)铝、铁、铜是我们在生产与生活中使用比较广泛的金属。图用品中主要利用金属导热性的是 (填字母,下同),主要利用金属延展性的是 。
(2)铜容易生锈,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜 铜生锈是铜与空气中的氧气、水和 共同作用的结果。
(3)合金是把一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。一般来说,合金的熔点低于任何一种成分金属的熔点。下表是一些金属的熔点数据。
金属 铜 锌 锡 铅 铋 镉
熔点/℃ 1083 419.6 231.9 327.5 271.3 320.9
铅锡合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如图所示的关系,其中横坐标表示的是 的质量分数;当合金熔点最低时,合金中铅与锡的质量比为 。
(4)保险丝由铋、铅、锡、镉组成,其熔点约为____。
A.15~30℃ B.60~80℃ C.235~250℃ D.300~320℃
考点三、金属的污染和回收利用
1.重金属污染是指由重金属离子造成的环境污染。污染主要来源于工业污染,其次是交通污染和生活垃圾污染。我国“十二五”规划力求控制汞、铬、镉、铅和类金属砷等5类重金属污染物的排放。
2.基本上所有金属都可循环再生,而普遍回收的金属包括:铝、铁、铜、锡、锌、银和金等。
典例1:(2022九上·舟山期中)假如你在打扫卫生,清理出下列物品(请应用现有科学知识参与):
A .废纸 B .矿泉水瓶 C .易拉罐 D .霉变的蛋糕 E .生锈的铁钉。
(1)“垃圾是放错地方的资源”。其中应放入“可回收垃圾箱”的是 (填字母);
(2)易拉罐常用铝块制造制造成铝箔,是利用了铝的 性。
变式1:(2021·浙江台州·九年级期末)2021年5月1日开始,仙居县城区生活垃圾实行“撤桶并点、定时定点”投放。废弃的铝制饮料易拉罐应投放在( )
A. B. C. D.
变式2:(2022·路桥模拟)近年来我省多地纷纷开展文明城市创建工作,垃圾分类回收是其中一项重要举措,我区街头垃圾桶如图所示,回答下列问题:
(1)图中标示的物质中,属于金属材料的是________ (写出1种)。
(2)塑料矿泉水瓶应放入 ________(填“可回收”或“不可回收”)筒中。
(3)内筒铝合金密度小,硬度大,具有一定的抗腐蚀等特性。但需要恰当使用,使用不当会造成筒体损坏,如铝与稀盐酸易反应:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,该反应属于化学反应基本类型中的________。
1.下列生活常见物品中,其主要成分属于金属的是
A.易拉罐 B.塑料袋 C.玻璃杯 D.陶瓷碗
2.家里的铁锅、菜刀等都是由金属或合金制成的下列不属于金属材料的是( )
A.黄金项链 B.黄铜 C.不锈钢 D.玻璃
3.(2025九上·北仑期末)湖北省博物馆馆藏的越王勾践青铜剑,其主要成分为铜锡合金。下列有关铜锡合金说法正确的是()
A.属于金属材料 B.熔点高于纯铜
C.硬度低于纯锡 D.铜、锡均能与稀硫酸反应
4.(2023九上·萧山期中)近日狡猾的新冠病毒再次砸向我国部分省市,随着气温下降新冠病毒的活性会有所增加,大家一定要少聚集.勤洗手.戴口罩!防疫不松懈!为增强口罩的密封性,均放了鼻梁条,有的鼻梁条是铝合金的,关于铝合金的说法正确的是( )
A.铝合金属于纯净物
B.鼻梁条使用铝合金,利用其密度大.抗腐蚀性好的优点
C.铝合金属于金属材料
D.铝合金的熔点比金属铝高
5.(2023九上·永康月考)铁锹是一种农具,可以用于耕地,铲土,其长柄多由木头制成,铁锹头部是由铁制的,还可军用。请据图回答下列问题:
(1)图中标示材料中,铁合金是 (填“混合物”“纯净物”)
(2)铁锹头使用的材料为铁合金,是由于其硬度 (填“大”或“小”)。
6.(2025九上·江北期末)成语是我国文化瑰宝,回答下列问题:
(1)“点石成金”从字面上的意思看,不符合 (填科学原理),现今比喻修改文章或运用文辞时能化腐朽为神奇。
(2)“百炼成钢”指生铁经过反复锤炼才成为钢,从科学的角度理解,即在反复锤凿的过程中,减少了生铁中 元素的含量。
7.(2025九上·椒江期末)三星堆相继出土了黄金面具残片和青铜面具(如图1),还有象牙、玉璋等重要文物500余件。请回答下列问题:
(1)出土文物中,青铜面具属于 ____ (填字母)。
A.合金材料 B.合成材料 C.复合材料
(2)查阅资料发现,铜在潮湿的空气中容易锈蚀,铜锈的成分复杂,主要成分有碱式碳酸铜和碱式氯化铜,其结构如图2所示。考古学家从保护铜制品的角度出发,将铜锈分为无害锈和有害锈,碱式氯化铜属于 (选填“无害锈”或“有害锈”)。
8.(2022九上·富阳期中)随着人们生活水平的不断提高,汽车已走进千家万户。制造汽车要用到含铜、铁、铝等成分的多种金属材料。
(1)在汽车电路中,经常用铜作导线,这是利用了铜的 性。
(2)铜生锈的化学方程式为2Cu+X+H2O+CO2═Cu2(OH)2CO3,则X的化学式为 。
(3)车体多用钢材制造且要对其表面进行喷漆处理,这样不仅美观,而且可有效防止钢材与空气中的 (填名称)接触而生锈。汽车使用的金属材料多为合金,是因为合金与纯金属相比,具有 (填一条)等优良性能。
9.(2025九上·温州期末)人类对金属材料的认识和使用经历了漫长的探索过程。据此回答 。
(1)下列金属置于稀盐酸中会产生“可燃气体”的有
A.汞 B.镁 C.银 D.铜
(2)为验证贝开托夫得到的规律,向CuSO4溶液中加入铁片,反应前后微粒变化如图所示,则下列判断正确的是
A B C D
Cu2+ Fe2+ Cu2+ Fe2+
A.A B.B C.C D.D
(3)铝合金广泛应用于航空航天领域,如制造火箭外壳。以下铝合金性质中与该用途有关的是
①密度小 ②硬度大 ③耐锈蚀 ④能与酸反应
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
10.(2023九上·瑞安期中)金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图所示:
(1)铜和金是人类使用较早的金属。2021年3月,三星堆遗址又出土了大量的青铜器和金器,其中部分青铜器和金器上,还有被人为敲击的痕迹。通过敲打可将青铜等金属材料打制成不同的形状,这是利用了金属的 性。
(2)我国的青铜文化历史悠久。西汉时期的湿法炼铜工艺就是利用铁和硫酸铜溶液反应制取铜,相关的化学反应方程式为 。
(3)铁器时代大约在公元前500年,至今铁仍是年产量最高的金属,但每年因腐蚀造成了巨大损失,写出一条防止铁生锈的措施 。
(4)铝的利用距今100多年,现在铝的年产量得到大幅度的提高。铝虽然较活泼,但抗腐蚀性能好,原因是 。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第1节 金属材料
考点一、金属与非金属
金属的物理性质:金属都有特殊的光泽;大多数金属的颜色为银白色或灰色,但金为金黄色,铜为紫红色;金属在常温下为固态(除汞外,常温下为液态);金属比较硬,具有良好的导热性、导电性和延展性。
非金属的物理性质:大多数非金属没有光泽,表面暗淡。大多数固体为灰黑色(磷为白色或暗红色);多数气体无颜色,少数气体有颜色;溴是唯一在常温下呈液态的非金属单质。非金属硬度一般较小,但差异很大,一般不具备导电性、导热性,也没有延展性。
典例1:金属一般具有下列性质:①金属光泽,②导电性,③导热性,④延展性,⑤硬度大。下列金属的用途主要利用了金属的哪一种性质 (填序号)
(1)用铜制成导线: 。
(2)用铁制成锅: 。
(3)锡块压成锡箔: 。
(4)金可制成外观美丽的金饰品: 。
(5)钻头用钨钢制成: 。
【答案】(1)② (2)③ (3)④ (4)① (5)⑤
【解析】金属具有金属光泽、导电性、导热性、延展性、硬度大等物理性质,不同的金属用途对应利用不同的物理性质。
【解答】(1)用铜制成导线,是利用了铜具有良好的导电性,对应性质②。
(2)用铁制成锅,是利用了铁具有良好的导热性,对应性质③。
(3)锡块压成锡箔,是利用了锡具有良好的延展性,对应性质④。
(4)金可制成外观美丽的金饰品,是利用了金具有金属光泽的性质,对应性质①。
(5)钻头用钨钢制成,是利用了钨钢硬度大的性质,对应性质⑤。
变式1:小明将纸条分别紧紧卷在木棒和铁棒上,加热纸条(如图),木捧上的纸条立即燃烧,而铁棒上的纸条不会立即燃烧。据此推测木棒和铁棒具有不同的( )
A.密度 B.导热性 C.硬度 D.延展性
【答案】B
【解析】木棒上的纸条立即燃烧,而铁棒上的纸条不会立即燃烧,是因为木棒上的纸条更快地达到了燃点,这是因为铁棒能更快地将热量导走,纸条升温慢,而木棒不能及时将热量导走,纸条升温快,所以可知木棒和铁棒具有不同的导热性,故ACD不符合题意,B符合题意。
变式2:(2025九下·杭州期中)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 。
【答案】(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 。
变式3:如图为U 盘的外观和内部结构示意图,请据此回答以下问题:
(1)图中含有的金属材料是 (填 1 种)。
(2)制作保护套的材料,铝合金替代铁的优点是 (填一个即可)。
(3)铜箔即很薄的铜片。将铜加工成铜箔是利用了铜的 这一物理性质。
【答案】(1)铜或铝合金(2)质轻.耐腐蚀等(3)延展性
【解析】(1)根据金属材料包括纯金属和合金分析;
(2)根据铝合金密度小、耐腐蚀性分析;
(3)根据金属的延展性分析。
【解答】(1)图中铜、铝合金属于金属材料;
(2)铝合金质轻、耐腐蚀,优于铁材料;
(3)铜加工成铜箔利用了铜的延展性。
考点二、常见金属材料
金属材料包括金属和合金两大类。当把金属材料变成纳米级的粒子时,金属的性质会发生变化,甚至与原来的性质完全不同。把一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质,就称为合金。钢是一种由铁和碳等元素组成的合金,生活中常见的合金还有铜合金、铝合金及钛合金等,合金往往比纯金属具有更好的性能。
典例1:将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合,冷凝后得到具有金属特性的熔合物——合金。这是制取合金的常用方法之一。仅根据下表数据判断,适宜采用上述方法制取的合金是( )
金属 Na Mg Al Cu Fe
熔点/℃ 97.5 640 660 1083 1535
沸点/℃ 883 1090 2467 2567 2750
A.Fe—Na合金 B.Al—Na合金 C.Mg—Fe合金 D.Cu—Na合金
【答案】B
【解析】组成合金的两种金属,必须保证熔化时二者都是液态才行,即熔点较低的金属的沸点一定要高于另一种金属的熔点。
【解答】A.铁的熔点高于钠的沸点,故A不合题意;
B.铝的熔点低于钠的沸点,可以熔合,故B符合题意;
C.铁的熔点高于镁的沸点,故C不合题意;
D.铜的熔点高于钠的沸点,故D不合题意。
故选B。
变式1:(2025九上·余杭期末)近日,有报道称,市场上不少不锈钢电水壶系“高锰钢”材料制成,加热过程中会使“锰”析出,长期使用会对身体造成伤害。“高锰钢”是指含锰量在10%以上的合金钢。下列关于合金的说法正确的是( )
A.合金不属于金属材料
B.合金一般比纯金属具有更好的性能
C.合金一定是金属和金属熔合而成
D.合金中元素以化合态形式存在
【答案】B
【解析】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,合金概念有三个特点:①一定是混合物;②合金中各成分都是以单质形式存在;③合金中至少有一种金属,据此进行分析.
【解答】A、金属材料包括纯金属材料以及合金,故A不正确;
B、合金一般比组成它的纯金属材料硬度大,抗腐蚀性强,故B正确;
C、合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质,故C不正确;
D、合金用一定方法合成的,其元素以游离态的形式存在,故D不正确。故答案为:B。
变式2:(2025九上·海曙期末)巴黎奥运会上中国代表团共收获了91枚奖牌。每一枚奖牌中央都镶嵌着一块意义非凡的“铁块”,它是早期用于建造埃菲尔铁塔的低碳钢。下列说法正确的是
A.该低碳钢属于化合物
B.切割低碳钢的过程属于物理变化
C.该低碳钢的硬度比纯铁更小
D.该奖牌可以在潮湿环境中长期保存
【答案】B
【解析】碳钢是一种合金,属于混合物。
【解答】A.低碳钢是合金,属于混合物,故A错误;
B.切割低碳钢的过程中没有新物质生成,属于物理变化,故B正确;
C.合金的硬度比纯金属的硬度大,低碳钢的硬度大于纯铁的硬度,故C错误;
D.该奖牌在潮湿的环境中容易生锈,故D错误。
故答案为:B。
变式3:人类的生产与生活离不开金属材料。
(1)铝、铁、铜是我们在生产与生活中使用比较广泛的金属。图用品中主要利用金属导热性的是 (填字母,下同),主要利用金属延展性的是 。
(2)铜容易生锈,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜 铜生锈是铜与空气中的氧气、水和 共同作用的结果。
(3)合金是把一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。一般来说,合金的熔点低于任何一种成分金属的熔点。下表是一些金属的熔点数据。
金属 铜 锌 锡 铅 铋 镉
熔点/℃ 1083 419.6 231.9 327.5 271.3 320.9
铅锡合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如图所示的关系,其中横坐标表示的是 的质量分数;当合金熔点最低时,合金中铅与锡的质量比为 。
(4)保险丝由铋、铅、锡、镉组成,其熔点约为____。
A.15~30℃ B.60~80℃ C.235~250℃ D.300~320℃
【答案】(1)A;C
(2)二氧化碳
(3)锡;2:3
(4)B
【解析】(1)根据金属的性质及其用途来分析;
(3)①根据横坐标质量分数为零时熔点要比质量分数为100%时熔点高,进行分析解答。
②根据一般来说合金的熔点低于任何一种组成它的金属的熔点,进行分析解答。
【解答】(1)图1所示用品中,主要利用金属导热性的是A不锈钢锅,利用导电性的是铜导线,利用延展性的是C铝箔。
(2)铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果。
(3)①横坐标质量分数为零时熔点要比质量分数为100%时熔点高,因为铅的熔点比锡的熔点高,所以横坐标表示锡的质量分数;合金熔点最低时锡占60%,所以铅占40%,合金中铅与锡的质量比为40%:60%=2:3。
②一般来说合金的熔点低于任何一种组成它的金属的熔点,由金属的熔点数据,铋、镉、锡、铅中熔点最低的是锡(231.9℃),保险丝(由铋、镉、锡、铅组成)的熔点约为60~80℃。
考点三、金属的污染和回收利用
1.重金属污染是指由重金属离子造成的环境污染。污染主要来源于工业污染,其次是交通污染和生活垃圾污染。我国“十二五”规划力求控制汞、铬、镉、铅和类金属砷等5类重金属污染物的排放。
2.基本上所有金属都可循环再生,而普遍回收的金属包括:铝、铁、铜、锡、锌、银和金等。
典例1:(2022九上·舟山期中)假如你在打扫卫生,清理出下列物品(请应用现有科学知识参与):
A .废纸 B .矿泉水瓶 C .易拉罐 D .霉变的蛋糕 E .生锈的铁钉。
(1)“垃圾是放错地方的资源”。其中应放入“可回收垃圾箱”的是 (填字母);
(2)易拉罐常用铝块制造制造成铝箔,是利用了铝的 性。
【答案】(1)ABCE (2)延展性
【解析】(1)根据可回收垃圾箱投放的垃圾具有回收利用的价值分析;(2)根据金属的延展性分析。
【解答】(1)A .废纸、B .矿泉水瓶、C .易拉罐、E .生锈的铁钉都可回收再利用,需放入“可回收垃圾箱”;
(2)易拉罐常用铝块制造制造成铝箔,是利用了铝的延展性;
变式1:(2021·浙江台州·九年级期末)2021年5月1日开始,仙居县城区生活垃圾实行“撤桶并点、定时定点”投放。废弃的铝制饮料易拉罐应投放在( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】可回收垃圾用于回收各种废弃金属、金属制品、塑料等可回收的垃圾;废弃的铝制饮料易拉罐属于可回收物,故B符合题意,ACD不符合题意。
变式2:(2022·路桥模拟)近年来我省多地纷纷开展文明城市创建工作,垃圾分类回收是其中一项重要举措,我区街头垃圾桶如图所示,回答下列问题:
(1)图中标示的物质中,属于金属材料的是________ (写出1种)。
(2)塑料矿泉水瓶应放入 ________(填“可回收”或“不可回收”)筒中。
(3)内筒铝合金密度小,硬度大,具有一定的抗腐蚀等特性。但需要恰当使用,使用不当会造成筒体损坏,如铝与稀盐酸易反应:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,该反应属于化学反应基本类型中的________。
【答案】(1)铁/铝/铝合金(2)可回收(3)置换反应
【解析】(1)金属材料是指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,包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等;
(2)可回收垃圾就是可以再生循环的垃圾,本身或材质可再利用的纸类、硬纸板、玻璃、塑料、金属、人造合成材料包装。
(3)基本反应类型为:化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应,根据反应物和生成物的种类和数量进行分析即可。
【解答】(1) 图中标示的物质中,属于金属材料的:铁、铝和铝合金;
(2)塑料矿泉水瓶应放入可回收筒中;
(3)根据方程式 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 可知,反应物为单质和化合物,生成物也是单质和化合物,因此属于置换反应。
1.下列生活常见物品中,其主要成分属于金属的是
A.易拉罐 B.塑料袋 C.玻璃杯 D.陶瓷碗
【答案】A
【解析】合金是由一种金属和一种或几种金属或非金属熔合而成的。
【解答】A、易拉罐的主要成分是铝合金,属于金属,故A正确;
B、塑料袋的主要成分是有机物,故B错误;
CD、玻璃和陶瓷的主要成分是硅酸盐,故CD错误。
故答案为:A。
2.家里的铁锅、菜刀等都是由金属或合金制成的下列不属于金属材料的是( )
A.黄金项链 B.黄铜 C.不锈钢 D.玻璃
【答案】D
【解析】金属材料包括纯金属和合金,据此分析判断。
【解答】黄金项链是由纯金制成的,黄铜是铜和锌的合金,不锈钢是铁、铬、镍等的合金,三者都属于金属材料,故A、B、C不合题意;
玻璃主要成分是硅酸盐等,不属于金属材料,故D符合题意。
故选D。
3.(2025九上·北仑期末)湖北省博物馆馆藏的越王勾践青铜剑,其主要成分为铜锡合金。下列有关铜锡合金说法正确的是()
A.属于金属材料 B.熔点高于纯铜
C.硬度低于纯锡 D.铜、锡均能与稀硫酸反应
【答案】A
【解析】A、金属材料包括合金和纯金属。
B、合金熔点低于组成成分。
C、合金硬度比组成成分大。
D、铜不能和稀硫酸反应。
【解答】A、合金是金属材料,该选项正确。
B、青铜是合金,熔点低于纯铜,该选项不正确。
C、青铜硬度比纯锡大,该选项不正确。
D、铜不能和稀硫酸反应,该选项不正确。
故答案为:A。
4.(2023九上·萧山期中)近日狡猾的新冠病毒再次砸向我国部分省市,随着气温下降新冠病毒的活性会有所增加,大家一定要少聚集.勤洗手.戴口罩!防疫不松懈!为增强口罩的密封性,均放了鼻梁条,有的鼻梁条是铝合金的,关于铝合金的说法正确的是( )
A.铝合金属于纯净物
B.鼻梁条使用铝合金,利用其密度大.抗腐蚀性好的优点
C.铝合金属于金属材料
D.铝合金的熔点比金属铝高
【答案】C
【解析】A.合金是指由一种金属加热融合了其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质。
B.铝合金密度小.抗腐蚀性好。
C.金属材料包括纯金属和它们的合金。
D.合金的熔点比组成它的纯金属低。
【解答】A.合金是指由一种金属加热融合了其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质,故合金都是混合物,则铝合金属于混合物,故A错误。
B.鼻梁条使用铝合金,利用其密度小.抗腐蚀性好的优点,故B错误。
C.金属材料包括纯金属和它们的合金,铝合金属于金属材料,故C正确。
D.铝合金的熔点比金属铝低,故D错误。
故选:C。
5.(2023九上·永康月考)铁锹是一种农具,可以用于耕地,铲土,其长柄多由木头制成,铁锹头部是由铁制的,还可军用。请据图回答下列问题:
(1)图中标示材料中,铁合金是 (填“混合物”“纯净物”)
(2)铁锹头使用的材料为铁合金,是由于其硬度 (填“大”或“小”)。
【答案】(1)混合物(2)大
【解析】(1)根据由不同种物质组成的为混合物分析;
(2)根据合金硬度大分析。
【解答】(1)铁合金是混合物。
(2)铁锹头使用的材料为铁合金,是由于其硬度大。
故答案为:(1)混合物;(2)大。
6.(2025九上·江北期末)成语是我国文化瑰宝,回答下列问题:
(1)“点石成金”从字面上的意思看,不符合 (填科学原理),现今比喻修改文章或运用文辞时能化腐朽为神奇。
(2)“百炼成钢”指生铁经过反复锤炼才成为钢,从科学的角度理解,即在反复锤凿的过程中,减少了生铁中 元素的含量。
【答案】(1)质量守恒定律(2)碳
【解析】(1)根据质量守恒定律的内容分析;
(2) 生铁的含碳量一般在 2% - 4.3% 之间;钢的含碳量在 0.03% - 2% 之间,据此分析解答。
【解答】(1)”点石成金”从字面上的意思是元素种类发生了改变,而根据质量守恒定律可知,化学变化中元素的种类不变,所以看似不符合质量守恒定律;
(2)”百炼成钢”指生铁经过反复锤炼才成为钢,从科学的角度理解,即在反复锤凿的过程中,减少了生铁中碳(或C)元素的含量。
(1)根据质量守恒定律可知,化学变化中元素的种类不变,点石成金”从字面上的意思看,不符合质量守恒定律;
(2)生铁的含碳量一般在 2% - 4.3% 之间;钢的含碳量在 0.03% - 2% 之间;百炼成钢”指生铁经过反复锤炼才成为钢,从科学的角度理解,即在反复锤凿的过程中,减少了生铁中碳(或C)元素的含量。
7.(2025九上·椒江期末)三星堆相继出土了黄金面具残片和青铜面具(如图1),还有象牙、玉璋等重要文物500余件。请回答下列问题:
(1)出土文物中,青铜面具属于 ____ (填字母)。
A.合金材料 B.合成材料 C.复合材料
(2)查阅资料发现,铜在潮湿的空气中容易锈蚀,铜锈的成分复杂,主要成分有碱式碳酸铜和碱式氯化铜,其结构如图2所示。考古学家从保护铜制品的角度出发,将铜锈分为无害锈和有害锈,碱式氯化铜属于 (选填“无害锈”或“有害锈”)。
【答案】(1)A (2)无害锈
【解析】(1)根据金属材料的种类分析;
(2)根据铜锈的结构分析。
【解答】(1)出土文物中,青铜面具属于合金材料,故选A。
(2)碱式碳酸铜是致密的结构,能防止内部的铜锈蚀,属于无害锈。
8.(2022九上·富阳期中)随着人们生活水平的不断提高,汽车已走进千家万户。制造汽车要用到含铜、铁、铝等成分的多种金属材料。
(1)在汽车电路中,经常用铜作导线,这是利用了铜的 性。
(2)铜生锈的化学方程式为2Cu+X+H2O+CO2═Cu2(OH)2CO3,则X的化学式为 。
(3)车体多用钢材制造且要对其表面进行喷漆处理,这样不仅美观,而且可有效防止钢材与空气中的 (填名称)接触而生锈。汽车使用的金属材料多为合金,是因为合金与纯金属相比,具有 (填一条)等优良性能。
【答案】(1)导电
(2)O2
(3)水和氧气(空气);硬度更大或抗腐蚀性更强(合理均可)
【解析】(1)根据金属的导电性分析;
(2)根据反应前后原子种类和个数不变分析;
(3)根据铁生锈是铁、氧气和水共同作用,合金硬度抗腐蚀性能高分析。
【解答】(1)铜作导线是利用铜的导电性;
(2)方程式中原子种类和个数为:铜2、氢2、氧3,碳1,反应后为:铜2、氢2、氧5、碳1,由反应前后原子种类和个数不变可知,X化学式为O2;
(3)铁生锈是铁、氧气和水共同作用, 车体多用钢材制造且要对其表面进行喷漆处理,这样不仅美观,而且可有效防止钢材与空气中的水和氧气接触而生锈, 汽车使用的金属材料多为合金,是因为合金与纯金属相比,具有硬度更大或抗腐蚀性更强等优良性能。
9.(2025九上·温州期末)人类对金属材料的认识和使用经历了漫长的探索过程。据此回答 。
(1)下列金属置于稀盐酸中会产生“可燃气体”的有
A.汞 B.镁 C.银 D.铜
(2)为验证贝开托夫得到的规律,向CuSO4溶液中加入铁片,反应前后微粒变化如图所示,则下列判断正确的是
A B C D
Cu2+ Fe2+ Cu2+ Fe2+
A.A B.B C.C D.D
(3)铝合金广泛应用于航空航天领域,如制造火箭外壳。以下铝合金性质中与该用途有关的是
①密度小 ②硬度大 ③耐锈蚀 ④能与酸反应
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
【答案】(1)B
(2)D
(3)A
【解析】金属可以置换出活泼性较弱的元素,如铁能与硫酸铜反应置换出铜,铁能与酸反应产生氢气。
【解答】(1)A、汞的金属活动性顺序位于氢之后,在金属与酸的反应规律中,位于氢后的金属不能与稀盐酸发生置换反应,也就不会产生气体,更不会产生可燃气体,所以A不符合题意;
B、镁在金属活动性顺序里位于氢之前,具有较强的金属活动性,能与稀盐酸发生化学反应,会产生氢气,氢气是一种可燃气体,在空气中能燃烧,所以B符合题意;
C、银在金属活动性顺序中处于氢之后,其化学性质相对稳定,不能与稀盐酸发生反应,不会有气体产生,所以C不符合题意;
D、铜的金属活动性比氢弱,位于金属活动性顺序中氢的后面,与稀盐酸不发生反应,不会产生任何气体,所以D不符合题意;
故答案选 B。
(2)ABC、铁与硫酸铜反应后,亚铁离子进入溶液中,而铜离子则被置换出来,所以白球是铜离子,带黑点的球是亚铁离子,所以ABC不符合题意;
D、根据铁与硫酸铜的反应,亚铁离子是带黑点的球,所以D符合题意;
故答案选D。
(3)A、铝合金密度小,可减轻火箭外壳重量,利于火箭发射,所以A符合题意;
B、铝合金硬度大,能保证火箭外壳在发射及太空环境中保持稳定结构,所以B符合题意;
C、铝合金耐锈蚀,可使火箭外壳在各种环境下不易被腐蚀,延长使用寿命,所以C符合题意;
D、铝合金能与酸反应,在火箭制造和使用中可能导致外壳被腐蚀,是不利因素,与制造火箭外壳用途无关,所以D不符合题意;
故答案选 A。
10.(2023九上·瑞安期中)金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图所示:
(1)铜和金是人类使用较早的金属。2021年3月,三星堆遗址又出土了大量的青铜器和金器,其中部分青铜器和金器上,还有被人为敲击的痕迹。通过敲打可将青铜等金属材料打制成不同的形状,这是利用了金属的 性。
(2)我国的青铜文化历史悠久。西汉时期的湿法炼铜工艺就是利用铁和硫酸铜溶液反应制取铜,相关的化学反应方程式为 。
(3)铁器时代大约在公元前500年,至今铁仍是年产量最高的金属,但每年因腐蚀造成了巨大损失,写出一条防止铁生锈的措施 。
(4)铝的利用距今100多年,现在铝的年产量得到大幅度的提高。铝虽然较活泼,但抗腐蚀性能好,原因是 。
【答案】(1)延展
(2)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
(3)刷漆
(4)铝的表面易生成一层致密的氧化铝保护膜,它阻止铝继续被空气氧化
【解析】(1)根据金属的延展性分析;
(2)根据铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜分析;
(3)根据隔离氧气和水可防止铁生锈分析;
(4)根据铝常温与氧气反应生成致密氧化铝膜分析。
【解答】(1)通过敲打可将青铜等金属材料打制成不同的形状,这是利用了金属的延展性。
(2)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 。
(3)铁制品刷漆.涂油等可隔离氧气和水,防止生锈。
(4)铝虽然较活泼,但抗腐蚀性能好, 是由于铝的表面易生成一层致密的氧化铝保护膜,它阻止铝继续被空气氧化。
故答案为:(1)延展;(2)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 ;(3)刷漆 。(4)铝的表面易生成一层致密的氧化铝保护膜,它阻止铝继续被空气氧化 。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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