第九单元 第一节 常见的金属材料 同步练习（含答案）

第一节　常见的金属材料
第1课时　金属的物理性质　合金
01　　知识管理
1．金属的物理性质
共　　性：大多数金属都具有________色金属光泽，密度和硬度________，熔点和沸点________，具有良好的________性、________性和________性。
特　　性：(1)铂的延性好，金的展性好；(2)大多数金属为银白色，铜为________色，金呈________色；(3)大多数金属在常温下为固态，________是液体；(4)导电性最强的是________，其次是铜、金、铝等。
温馨提示：物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
2．合金
定　　义：金属与________或金属与________加热熔合而成的具有金属特征的物质。
种　　类：青铜、黄铜(铜锌合金)都属于铜合金；生铁和钢都是铁合金。
性　　质：合金的硬度比组成它的纯金属的硬度________；色泽比组成它的纯金属的色泽________；熔点比组成它的纯金属的熔点都________；抗腐蚀性能________，机械加工性能好。
制　　备：利用熔合的方法，可制得各种符合特殊需求的合金。
02　　基础题
1．人类的生活和生产都离不开金属材料。下列金属制品中，主要利用金属导热性的是（ ）
A．雕塑 B．车模 　C．导线 　D．炒锅
2．下列性质属于大多数金属的物理性质的是（ ）
①导电性　②熔点低　③延展性　④有金属光泽　⑤不易导电　⑥导热性
A．①②⑤ B．①③④⑥ C．②④⑤⑥ D．②③④⑤
3．(2017·玉林)下列物质中不属于合金的是（ ）
A．玻璃钢 B．黄铜 C．生铁 D．硬铝
4．我国第四套人民币硬币中，一元币为钢芯镀镍合金，伍角币为钢芯镀铜合金，一角币为铝合金或不锈钢。在选择铸造硬币的材料时，不需要考虑的因素是（ ）
A．金属的硬度 B．金属的导热性 C．金属的耐腐蚀性 D．金属价格与硬币面值的吻合度
5．钛和钛的合金被认为是21世纪的重要材料，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是（ ）
A．用来作保险丝 B．用于制造航天飞机 C．用来制造人造骨 D．用于制造船舶
6．下面关于铁的各种用途与铁的什么性质有关？请填写在横线上。
(1)用铁制成铁丝或铁片：________。
(2)厨房里的铁勺、锅铲要装上木柄：________。
(3)油罐车行驶时，罐内石油振荡产生静电易引发火灾，因此车尾常拖有一条接地的铁链：________。
　03　　中档题 7．某新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线，当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立刻报警。“防盗玻璃”能报警是利用了金属的（ ）
A．延展性 B．导电性 C．弹性 D．导热性
8．(2017·烟台)2017年，哈佛大学科学家将微小的固态氢置于488万个大气压下，使固体中所有的氢气分子破裂为氢原子，制得具有金属性质的金属氢。下列说法正确的是（ ）
A．金属氢是由原子直接构成的 B．金属氢与氢气的化学性质相同
C．金属氢不能导电 D．金属氢形成过程中，氢原子核发生了改变
9．制取合金常用的方法是将两种或多种金属(也可为金属和非金属)加热到某一温度，使其全部熔化，再冷却成为合金。请根据下表数据判断(其他条件均满足)，下列合金不宜采用上述方法制取的是（ ）
金属
Na
Mg
Al
Cu
Fe
熔点/℃
97.5
649
660
1 083
1 535
沸点/℃
883
1 090
2 467
2 567
2 750
A.Fe－Cu合金 B．Mg－Fe合金 C．Na－Al合金 D．Fe－Al合金
10．下列各项比较中，正确的是（ ）
A．含铁的质量分数：Fe3O411．(2016·临沂)生活中处处有化学，化学与生活密切相关。
(1)铝常用于制作导线，因为其具有良好的________。
(2)将纯铜片和黄铜片(铜锌合金)相互刻画，纯铜片上留下明显划痕，说明________________________________。
(3)胃酸里含有适量盐酸，服用含氢氧化铝[Al(OH)3]的药物可治疗胃酸过多症，反应的化学方程式为___________________________________________________。
12人类文明进步与金属材料的发展关系十分密切，金属在生活生产中有着非常广泛的应用。请回答下列问题：
(1)根据如图金属应用实例推断，金属具有的物理性质有____________________(至少答两点)。
(2)生铁和钢都是铁的合金，二者性能不同的原因是________________。
(3)厨房中的下列物品所使用的主要材料属于金属材料的是________。
A．陶瓷碗　　 B．不锈钢炊具 C．橡胶手套　　 D．铜质水龙头
13．人类的生产生活离不开金属材料。
(1)铝、铁、铜是我们生产生活中使用比较广泛的金属。下图用品中，利用金属导热性的是________，利用金属延展性的是________(填字母序号)。
　A．不锈钢锅　　B．铜导线　 　 C．铝箔
(2)合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)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组成金属的熔点。下表是一些金属的熔点数据：
金属
铜
锌
锡
铅
铋
镉
熔点/℃
1 083
419.6
231.9
327.5
271.3
320.9
①铅锡合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如右图所示的关系，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________。
②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 ℃
14．为测定某Cu－Zn合金中铜的质量分数，某同学将10 g该合金放入到盛有40 g足量稀硫酸的烧杯中，充分反应后，测得烧杯中剩余物的质量为49.9 g。
(1)生成氢气的质量为________； (2)计算原合金中铜的质量分数。
第2课时　金属矿物及冶炼
01　　知识管理
1．金属矿物
存在：地球上的金属资源除少数很不活泼的金属如________、________等有单质形式存在外，其余都以________形式存在。
种类：铁矿石[赤铁矿(　　　　　　)、磁铁矿(　　　　　　)、黄铁矿(FeS2)、菱铁矿(FeCO3)]、铝土矿(Al2O3)、钾长石和明矾石等。
2．铁的冶炼 ：原理：____________________________________________________。
现象：玻璃管内红色粉末变成________色；澄清石灰水变________。
注意：(1)实验开始时先通入____________，再点燃____________，防止CO与空气混合加热发生爆炸；
(2)实验结束后，先____________，再通一会儿____________，直至玻璃管冷却。即气体为“早出晚归”或“先通后停”。
警示：由于一氧化碳有毒，所以一定要有________处理装置。尾气处理可采用________或用________收集的方式。
3．还原反应 ：定义：含氧化合物中的________被夺去的反应。
巧记：氧化剂、还原剂、氧化反应、还原反应的关系：得氧氧化，失氧还原；若是论剂，恰好相反。
4．铝的冶炼：方法：电解法。
原理：_________________________________________________。
02　　基础题
1．下列金属最易以单质形式存在于自然界中的是（ ）
A．铁 B．金 C．铜 D．铝
2．下列矿石的名称与其主要成分的化学式不一致的是（ ）
A．黄铁矿(FeS2) B．赤铁矿(FeO) C．磁铁矿(Fe3O4) D．菱铁矿(FeCO3)
3．炼铁的过程是（ ）
A．含铁的化合物在高温下分解而得到铁 B．含有铁的化合物与碳发生置换反应
C．在高温下用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来
D．在高温下用一氧化碳从铁的氧化物中将铁氧化出来
4．(2017·重庆A卷)工业炼铁中会发生一氧化碳与氧化铁的反应，该反应中发生还原反应的物质是（ ）
A．CO B．Fe2O3 C．CO2 D．Fe
5．(2017·株洲)用1 000 t含有氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁97%的生铁的质量约是（ ）
A．560 t B．571 t C．577 t D．583 t
6．(2017·滨州)某化学兴趣小组利用如图所示装置进行实验，来研究工业炼铁的化学原理，试按要求填空：
硬质玻璃管中观察到的现象是____________________，
写出一氧化碳和氧化铁反应的化学方程式_____________________________。
(2)实验中首先通入一氧化碳的目的是_____________________________________。
(3)装置中导管末端加一点燃的酒精灯的目的是________________________________。
　03　　中档题
7．下列反应中，一氧化碳不是作还原剂的是（ ）
A．CO＋CuOCu＋CO2 B．CO2＋C2CO C．3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 D．4CO＋Fe3O43Fe＋4CO2
8．钛具有硬度大、密度小、熔点高、抗腐蚀性强等优良性能，被誉为“未来金属”。钛铁矿石的主要成分是钛酸亚铁(FeTiO3)。冶炼金属钛时，主要发生以下两个反应：
①2FeTiO3＋6C＋7Cl22X＋2TiCl4＋6CO ②TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2
则X为（ ）
A．FeCl2 B．FeCl3 C．Fe2O3 D．FeCO3
9．(2017·东营)如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验，不正确的说法是（ ）
A．甲、乙两处的现象分别是黑色粉末减少、黑色粉末逐渐变红 B．甲处发生的反应是典型的吸热反应
C．丙处试管可防止液体倒吸D．该装置的不足之处是未进行尾气处理
10．某校化学兴趣小组的同学，对课本中一氧化碳还原氧化铁的实验进行了绿化改进后制取单质铁(K1、K2是活塞)。
(1)关闭K1、开启K2，可以验证CO还原Fe2O3的产物。
①这是关于气体的实验，实验前必须对装置进行____________；
②CO还原Fe2O3的化学方程式为________________________________；
③在e处点燃气体的目的是________________。
(2)关闭K2、开启K1，可以将d口出来的气体再从a通入装置而循环使用。
①c瓶中应装________(填字母序号)。
A．澄清石灰水 　　B．水 C．石蕊溶液 　　D．浓硫酸
②反应完后(假设b瓶中NaOH全部转化为纯
碱)，要从b瓶溶液中得到纯碱固体，必要的实验操作为转移、________、结晶。
③该实验这样改进的主要优点是__________________________________________。
11．海南石碌铁矿，其矿石主要成分为Fe2O3。炼铁的化学方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。请计算：某铁矿石，其中含Fe2O3的质量为16 t，理论上可以炼出铁的质量为多少？
　04　　实验突破
12．(2017·绥化)工业铁红主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4。
【查阅资料】
(1)草酸晶体(H2C2O4·3H2O)在浓硫酸作用下受热分解，化学方程式为H2C2O4·3H2OCO2↑＋CO↑＋4H2O。
(2)碱石灰是固体NaOH和CaO的混合物，能吸收水蒸气和二氧化碳。
(3)铁的常见氧化物中铁的质量分数：
铁的氧化物
FeO
Fe2O3
Fe3O4
铁的质量分数
77.8%
70.0%
72.4%
【问题讨论】为了测定铁红中铁的质量分数，小组同学进行如下实验。(装置气密性良好)
A　 　　B　　C 　 D　　　E 　 F 　 　G
(1)该实验为了保证进入E中的气体是纯净、干燥的CO，则B、C、D中的试剂依次是________(填字母序号)。
a．浓硫酸　b．澄清的石灰水　c．氢氧化钠溶液
(2)C装置的作用是________________________________________________。
(3)写出E装置中所发生反应的一个化学方程式：_______________________________。
(4)称取铁红样品10.0 g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。
①若E中充分反应后得到铁粉的质量为m g，则________②若实验前后称得F装置增重7.7 g，则此铁红中铁的质量分数是________。
【实验反思】
(1)如果缺少G装置(不考虑其他因素)，则测得样品中铁的质量分数会________(填“偏小”“不变”或“偏大”)。
(2)该实验装置的一个明显缺陷是______________________________________________。
参考答案
第1课时　金属的物理性质　合金
知识管理
1．银白　较大　较高　延展　导电　导热　紫红　黄　汞　银　2.金属　非金属　大　更鲜艳　低　好
基础题
1．D　2.B　3.A　4.B　5.A　6.(1)延展性　(2)导热性　(3)导电性
中档题
7．B　8.A　9.B　10.A　11.(1)导电性　(2)黄铜的硬度大于纯铜的硬度　(3)Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O　12.(1)导热性、导电性 、延展性　(2)含碳量不同　(3)B、D　13.(1)A　B、C　(2)①锡　2∶3　②B
14．(1)0.1 g
(2)解：设原合金中铜的质量分数为x。
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
65 2
10 g×(1－x) 0.1 g
＝　x＝67.5%
答：原合金中铜的质量分数为67.5%。
第2课时　金属矿物及冶炼
知识管理
1．金　银　化合物　Fe2O3　Fe3O4　2.3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2　黑　浑浊　(1)一氧化碳　酒精喷灯　(2)停止加热　一氧化碳　尾气　点燃　气球　3.氧　4.2Al2O34Al＋3O2↑
基础题
1．B　2.B　3.C　4.B　5.C　6.(1)红色固体变为黑色　3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2　(2)赶尽玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸　(3)除去多余的CO，防止污染空气
中档题
7．D　8.B　9.D　10.(1)①气密性检查　②3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2　③防止污染空气　(2)①D　②蒸发　③减少一氧化碳的排放，提高原料利用率
11．解：设理论上可以炼出铁的质量为x。
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
160 112
16 t x
＝　x＝11.2 t
答：理论上可以炼出铁的质量为11.2 t。
12．(1)cba　(2)检验二氧化碳气体是否除尽　(3)3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 (或4CO＋Fe3O43Fe＋4CO2或CO＋FeOFe＋CO2)　(4)①7.0　7.78　②72%　【实验反思】　(1)偏小　(2)缺少尾气处理装置