2.1 金属材料 培优练习（含答案）

浙教版九年级科学第二章《物质转化与材料应用》第一节培优练习
一、单选题
1.下列有关金属材料的说法正确的是（ ???）
A.?赤铁矿石是一种重要的金属材料
B.?只有水就可以鉴别出Na、Hg、Ag
C.?“真金不怕火炼”说明金是熔点最高的金属
D.?北京奥运金牌是由纯银镀金制成的，所以这种材料是银金合金
2.中国科学院某研究小组设计了一种高性能锂空气电池，其反应原理可表示为：2Li+O2 Li2O2。已知锂元素在化合物中显+1价。下列说法错误的是(??? )
A.?反应物锂是金属单质???????????????????????????????????????????B.?该反应中MnO2是催化剂
C.?Li2O2中氧元素显-2价?????????????????????????????????????????D.?该反应是化合反应
3.“垃圾是放错了位置的资源”，应分类回收。生活中废弃的铁锅、铝制易拉罐、铜导线可以归为一类加以回收利用，它们属于（??? ）。
A.?氧化物??????????????????????????????B.?化合物??????????????????????????????C.?混合物??????????????????????????????D.?金属或合金
4.铱一192是一种放射性物质，对人体有严重辐射伤害。如图所示是元素周期表中铱元素的有关信息，下列说法错误的是(??? )

A.?铱元素原子的原子核内有77个质子?????????????????????B.?铱元素是金属元素
C.?铱元素原子的核外有77个电子????????????????????????????D.?铱元素的相对原子质量为192.2g
二、填空题
5.人类的生活和生产都离不开金属。铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属，与我们的生活息息相关。
（1）生活中常用铜作导线，主要是利用了铜的________。
（2）铁制品锈蚀的过程，实际上是铁丝与空气中的________和水蒸气发生了化学反应。
（3）为了验证三种金属的活动性顺序，可选择Al、Cu和下列试剂中的????? 来达到实验目的。(选填字母序号)
A.Al2(SO4)3溶液
B.FeSO4溶液
C.CuSO4溶液
（4）可“用稀盐酸除去铁锈”，原理是________(用化学方程式表示)。
6.实验表明：“物体有热胀冷缩的性质，不同物体的热胀冷缩程度不同”。利用物体的这种性质制作成可以由温度控制的开关。已知在相同条件下，铝的热膨胀比铜显著。如图所示，是一个由铜铝组成的双金属片，在30℃时是平直的，则在90℃时，双金属片将向________弯曲。（选填“铝”或“铜”)

7.我国自行研发的大型客机C919于今年5月成功试飞，请根据所学知识回答问题。
（1）选用铝合金做飞机机身而不选用纯铝，主要原因是铝合金硬度和强度________（填“大于”或“小于”）纯铝。
（2）飞机上的镀铬铁制品能防锈蚀，其防锈原理是阻止了铁与________接触。
8.近年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）内筒铝合金具有密度小，硬度大，具有一定的抗腐蚀等特性。但需要恰当使用，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________。
9.合金是重要的金属材料。
（1）下列物品所使用的主要材料属于合金的是（? ）
A.青花瓷瓶
B.橡胶充气艇
C.不锈钢锅
（2）生铁是常用的合金，生铁属于________（填“纯净物”或“混合物”）。
（3）黄铜是铜锌合金，将纯铜片和黄铜片互相刻画（如图所示），纯铜片上留下明显的划痕，说明________。
10.在初中科学中，学习过的物质有：①O2? ②Ca(OH)2??? ③NaCl?? ④HCl? ⑤木炭? ⑥不锈钢? ⑦酒精? ⑧顺丁橡胶(合成橡胶的一种)，选择其中物质序号填空：
（1）属于合金的是________；
（2）属于有机合成材料的是________；
（3）作为新能源开发的燃油替代产品是________；
（4）两物质的溶液混合，可发生中和反应的是________。
三、实验探究题
11.“垃圾是放错了位置的资源！”将垃圾分类处理、回收可以使它变废为宝。小科发现本校环保小组回收的两种易拉罐，外形、质量和硬度都不同（如图所示）。他想通过实验确定两种易拉罐的材料成分，于是进行了如下探究：
【查阅资料】
①罐头史：1804年，法国人阿佩尔发明了玻璃瓶。1823年， 英国人丢兰特开办了世界上第一家马口铁（铁皮上镀层锡）罐头厂。1947年，世界上第一只铝罐在美国人莱伊尔茨手中诞生。
②几种金属的数据：
物理性质
银
铜
铁
铝
密度/(g·cm-3)
10.5
8.92
7.86
2.70
硬度
2.5~4
2.5~3
4~5
2~2.9
【提出猜想】该两种易拉罐是铁罐或铝罐。
（1）【设计实验】
方案一：从两个易拉罐中裁出相同大小的碎片，擦掉表面油漆后放入烧杯，加入等量等质量分数的稀盐酸，观察产生气泡的快慢。
方案二：从两个易拉罐中裁出相同大小的碎片，擦掉表面油漆后放入烧杯，加入等量等质量分数的硫酸铜溶液，观察是否有红色固体析出。
方案三：将两个易拉罐擦掉表面油漆，露出灰黑色金属表面，用刀在金属表面刻出划痕，然后裁成条状放在潮湿的空气中，放置一段时间，观察其变化。
……
小敏指出方案________是不可行的，理由是________。
她认为还可以用物理方法来判断，如测密度、用磁铁吸等等。
（2）【实验现象】
①方案一中A表面的气泡比B少而缓慢。写出A与稀盐酸反应的化学方程式________。
②方案三中A表面有红色物质生成，而B表面无明显变化。该红色物质主要成分的化学式是________。
【实验结论】两种易拉罐分别是铁罐和铝罐。
12.合金是重要的金属材料．

（1）下列物品所使用的主要材料属于合金的是?????? （填字母，下同）．
A.青花瓷茶杯
B.水银温度计
C.不锈钢水槽
（2）根据含碳量不同，铁的合金可分为生铁和________，将生铁投入到盛有稀盐酸的试管中，表明反应已完全的现象是________，试管中有黑色不溶物是________．
（3）黄铜是铜锌合金，将纯铜片和黄铜片互相刻划（如图1所示），纯铜片上留下明显的划痕，说明________．
（4）黄铜渣中约含 Zn 7%、ZnO 31%、Cu 50%、CuO 5%，其余为杂质．处理黄铜渣可得到硫酸锌，其主要流程如图2（杂质不溶于水、不参与反应）：
已知：ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O；CuO+H2SO4═CuSO4+H2O．
下列说法正确的是________．
a．Ⅰ、Ⅱ中的操作均包含过滤????
b．溶液A中ZnSO4 的质量大于CuSO4
c．溶液A的质量小于溶液B．
13.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）地壳中含量最高的金属元素是________．（写元素符号）
（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
（3）人们每年要从金属矿物资源中提取数以亿吨计的金属．根据所学化学知识，按要求写出两个生成金属的反应化学方程式：
①________（置换反应）；
②________（分解反应）．
（4）2008年奥运会主运动场“鸟巢”使用了大量的钢铁．钢铁与________直接接触容易生锈造成损失
（5）金属材料在生活中普遍使用．铁制品表面的锈要及时除去，铝制品不需要除锈，这是因为________．
四、解答题
14.? 2017年5月5日，国产大型客机C919在上海油东机场首飞成功，标志着我固在航空制造领设迈出关键步伐。如图为C919的主视图和侧视图（两图缩放比例相同），回答问题：

（1）C919航行时，机翼获得升力的原理与下列动物飞行原理最接近的是________（选填序号）。
①.鹰的飞翔
②.蝴蝶扇动翅膀
（2）C919可谓内外兼修，在飞机的机体主结构上大量使用了铝锂合金材料，合金属于________（选填“单质”“化合物”或“混合物”），合金比纯金属具有的优势看________（写出一点）；在飞机的发动机上采用压气机将高密度空气（高压压缩后的空气)压入燃烧室，促进航空煤油的燃烧，使燃油消耗减少16%，解释高密度空气能使航空煤油燃烧更充分的原因是________。

15.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）灯泡是我们十分熟悉的物质，如图2标出的是灯泡组成的有关物质，请根据图示回答问题。
①所示物质中属于金属材料的是________，属于非金属材料的是________。(写出一种即可)
②物质的性质决定用途，灯泡的灯丝是钨丝的原因是________。
答案解析部分
一、单选题
1.B
【分析】（1）金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料。
（2）根据三种金属的存在状态，与水是否反应进行鉴别；
（3）将金的熔点和铁的熔点进行比较即可；
（4）种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化，冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物。
【解答】A.赤铁矿石的主要成分是氧化铁，但是它没有金属材料的光泽等特点，属于石料而不是金属材料，故A错误；
B.在常温下，Hg为液态，而Na和Ag为固态。将Na和Ag放入水中，Na的密度小于水，会漂浮在水面发生剧烈反应，而Ag密度大于水，会沉在水底，故B正确；
C.金的熔点为1064℃，而铁的熔点为1538℃，故C错误；
D.奥运金牌中的银和金并没有经过混合熔化，因此不属于合金，故D错误。
故选B。
2.C
【分析】（1）一般情况下，如果元素名称中有金字旁，那么它就是金属元素；否则，就是非金属元素；
（2）在反应前后，催化剂的性质和质量保持不变；
（3）在化学式中，正负化合价的代数和为零；
（4）两种或多种物质生成一种物质的反应叫化合反应。
【解答】A.因为元素锂中含有金字旁，所以它是金属单质，故A正确不合题意；
B.反应前后， MnO2 的性质和质量保持不变，属于催化剂，故B正确不合题意；
C.根据化学式 Li2O2 可知：2x+（-2）×2=0，解得：x=+2价，故C错误不合题意；
D.反应物有两种，生成物只有一种，因此属于化合反应，故D正确不合题意。
故选C。
3.D
【分析】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。
【解答】生活中废弃的铁锅、铝制易拉罐、铜导线都是由金属元素为主构成的具有金属特性的材料，因此属于金属或合金，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
4.D
【分析】（1）质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数；
（2）如果元素名称中有金字旁，那么它就是金属元素；否则，就是非金属元素；
（3）根据（1）中分析判断；
（4）相对原子质量的单位是1，而不是g。
【解答】在元素周期表中，中间的汉字是元素名称，左上角的数字是原子序数，右上角的字母是它的符号，正下方的数字是它的相对原子质量。
A.铱元素原子的原子核内质子数=原子序数=77，故A正确不合题意；
B.铱中有金字旁，所以它是金属元素，故B正确不合题意；
C.铱元素原子的核外电子电子数=原子序数=77，故C正确不合题意；
D.铱元素的相对原子质量为192.2，没有单位g，故D错误符合题意。
故选D。
二、填空题
5.（1）导电性
（2）氧气
（3）B
（4）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
【分析】（1）金属材料的性质：具有良好的延展性、导热和导电性，硬度大、熔点高，有金属光泽；
（2）铁生锈的过程，其实就是铁与氧气和水发生化学反应的过程；
（3）根据“三种金属的活动性顺序”进行选择；
（4）三氧化二铁与稀盐酸反应，生成氯化铁和水，据此写出反应的化学方程式。
【解答】（1） 生活中常用铜作导线，主要是利用了铜导电性；
（2） 铁制品锈蚀的过程，实际上是铁丝与空气中的氧气和水蒸气发生了化学反应。
（3）Al、Cu为两种金属，只需要添加一种活动性在二者之间的金属的盐溶液，即可验证三种金属的活动性顺序，故选B。
（4） 可“用稀盐酸除去铁锈”，原理是： Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 。
6.铜
【分析】物质有热胀冷缩的性质，不同物体的热胀冷缩程度不同，双金属片受热的程度是不同的。
【解答】在受热膨胀时，双金属片都会受热膨胀，由于它们受热的程度不同，膨胀大的要向膨胀小的那一侧弯曲，当30℃时是平直的，当温度升高至90 ℃时，主要是因为铝的热膨胀比铜显著，所以双金属片会向铜片那边弯曲。
故答案为：铜
7.（1）大于
（2）氧气和水或空气和水
【分析】（1）合金，是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质，通常具有熔点低、硬度大和抗腐蚀能力强等特点；
（2）铁生锈的过程就是铁与空气中的氧气和水发生化学反应的过程。
【解答】（1）选用铝合金做飞机机身而不选用纯铝，主要原因是铝合金硬度和强度大于纯铝。
（2）飞机上的镀铬铁制品能防锈蚀，其防锈原理是阻止了铁与氧气和水或空气和水接触。
?
8.（1）铁制外筒(或铝合金内筒)
（2）可回收
（3）置换反应
【分析】置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应。
【解答】（1）金属单质及合金都属于金属材料，所以铝合金内筒和铁制外筒属于金属材料。
（2）塑料是可以回收重新利用的，因此塑料矿泉水瓶应放入可回收筒中。
（3） 铝与稀盐酸易反应属于置换反应，因为置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应。
故答案为：（1） 铁制外筒(或铝合金内筒) （2）可回收（3）置换反应
9.（1）C
（2）混合物
（3）黄铜片的硬度大于纯铜片
【分析】（1）合金是由两种或两种以上的金属材料熔化在一起形成的具有金属性能的材料；
（2）根据合金的定义分析即可；
（3）哪种金属上有划痕，就说明它的硬度小于另一种金属。
【解答】（1）不锈钢是有钢和其它金属组成的合金，故C正确；
（2）生铁是由铁和碳两种物质组合而成的混合物；
（3）纯铜片上留下明显的划痕，说明它的硬度小，即黄铜片的硬度大于纯铜片。
10.（1）⑥
（2）⑧
（3）⑦
（4）②④
【分析】（1）合金是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质；
（2）有机合成材料主要是指通过化学合成将小分子有机物如烯烃等合成大分子聚合物，如塑料和合成橡胶等；
（3）酒精燃烧也会放出大量的热，虽然没有等质量的汽油高，但是它的燃烧产物不污染环境，被当做最有可能替代燃油的产品；
（4）酸和碱才能发生中和反应。
【解答】（1）属于合金的是不锈钢，即⑥；
（2）属于有机合成材料的是顺丁橡胶，即⑧；
（3）作为新能源开发的燃油替代产品是酒精，即⑦；
（4） Ca(OH)2?? 为碱，而 HCl? 为酸，二者能够发生中和反应，即②和④。
三、实验探究题
11.（1）二；铁和铝都能与硫酸铜溶液反应，置换出红色固体
（2）；Fe2O3
【分析】根据节能减排的要求，为解决再生资源回收利用问题，促进经济社会可持续发展。整合有限的资源构造再生资源回收、分拣、转运、加工利用、集中处理为一体的产业化格局。
【解答】（1）根据猜想可知，易拉罐可能是铁或者铝，而铁和铝的金属活动性都比铜要强，所以加入到硫酸铜溶液中，都能把铜置换出来，有红色固体析出；故无法区分；故答案为：二； 铁和铝都能与硫酸铜溶液反应，置换出红色固体；
（2） ① 由金属活动性顺序表可知，铁的活动性比铝弱，所以加入盐酸溶液中铁产生气泡速率比铝慢，所以A是铁；
② 方案三是通过比较金属是否发生锈蚀，来判断金属种类；铝的活动性较强会与空气中的氧气发生发生，形成一层氧化膜可以防止锈蚀，但铁在空气中会发生锈蚀生成氧化铁；故答案为：；Fe2O3；
故答案为：（1）二； 铁和铝都能与硫酸铜溶液反应，置换出红色固体；
（2）；Fe2O3.
12.（1）C
（2）钢；无气泡产生；碳
（3）黄铜的硬度比纯铜的硬度大
（4）abc
【分析】（1）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；合金具有以下特点：①一定是混合物；②合金中至少有一种金属等．（2）生铁和钢是铁的重要合金，其区别在于含碳量的不同，铁与盐酸反应可生成氢气，据此回答问题即可．（3）合金要比组成它的纯金属的硬度大；（4）根据金属与酸、盐的溶液反应的规律进行分析解答；
【解答】解：（1）青花瓷不含有金属，故不是合金；水银温度计的主要材料是水银，水银是金属单质，不是合金；不锈钢是铁的合金，含有铁和碳，是合金；（2）钢和生铁是铁的主要合金，铁的活动性在氢前铁，所以可以与盐酸反应生成氢气，同时生成氯化亚铁，表明反应已完全的现象是无气泡产生，即为铁已完全反应，生铁中的碳不能与盐酸反应，所以会以黑色不溶物的形式存在于溶液中．（3）将纯铜片和黄铜片互相刻画，纯铜片上留下明显的划痕，说明黄铜的硬度比纯铜的硬度大；（4）由图可知，操作Ⅰ过滤后得铜，操作Ⅱ过滤是除去锌；
因氧化锌的质量大于氧化铜，另外锌也能和硫酸反应生成硫酸锌，而铜和硫酸不反应，故溶液A中硫酸锌的质量大于硫酸铜；
溶液A加入锌后，反应的化学方程式分别为：H2SO4+Zn═ZnSO4+H2↑；CuSO4+Zn═ZnSO4+Cu；对反应H2SO4+Zn═ZnSO4+H2↑分析可知，每65份质量的锌进入溶液，从溶液中出来2份质量的氢气，使得溶液质量增加，对于反应CuSO4+Zn═ZnSO4+Cu来说，每65份质量的锌进入溶液，从溶液中析出64份质量的铜，也使得溶液质量增大；故溶液A的质量小于溶液B；
故答案为：（1）C；? （2）钢； 无气泡产生；? 碳；? （3）黄铜的硬度比纯铜的硬度大；（4）abc．
13.（1）Al
（2）②④
（3）Fe+CuSO4═Cu+FeSO4；2Hg 2Hg+O2↑
（4）潮湿的空气
（5）铁锈很疏松不能阻碍里层的铁继续生锈，而铝表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止了铝的进一步氧化
【分析】（1）从地壳中含量最高的金属元素是铝元素去分析；（2）从表中焊锡可看出合金的熔点都比纯金属低；硬铝可看出合金的强度和酸度比纯金属好；从不锈钢可以看出合金的抗腐蚀性能比纯金属好去分析；（3）从用置换反应制取金属：用金属与盐溶液发生的置换反应得到金属．用分解反应可用加热分解氧化汞可以得到金属去分析；（4）从铁在潮湿的空气中，铁和氧气和水反应生成铁锈去分析；（5）从铁锈很疏松不能阻碍里层的铁继续生锈，而铝表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止了铝的进一步氧化去分析．
【解答】解：（1）地壳中含量最高的金属元素是铝元素；故答案为：Al；（2）从表中焊锡可看出合金的熔点都比纯金属低；硬铝可看出合金的强度和酸度比纯金属好；从不锈钢可以看出合金的抗腐蚀性能比纯金属好；故答案为：②④；（3）用置换反应制取金属：用金属与盐溶液发生的置换反应得到金属．加热分解氧化汞可以得到金属
故答案为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu???? 2Hg 2Hg+O2↑；（4）铁在潮湿的空气中，铁和氧气和水反应生成铁锈；故答案为：潮湿的空气；（5）由于铁锈很疏松不能阻碍里层的铁继续生锈，而铝表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止了铝的进一步氧化，所以铁制品表面的锈要及时除去，铝制品不需要除锈；故答案为：铁锈很疏松不能阻碍里层的铁继续生锈，而铝表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止了铝的进一步氧化．
四、解答题
14.（1）①
（2）混合物；硬度大（抗氧化性好，防腐蚀性强）；高密度空气单位体积内氧分子数目多
【分析】（1）根据飞机和鸟类飞行的特点进行判断；
（2）合金是一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化，冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物。
氧气有助燃的作用.
【解答】（1）鹰与飞机飞行都是利用流速越大，压强越小获得向上的升力， 因此与飞机行原理最接近的是鹰；
（2）合金由两种或以上的金属组成，是混合物， 比纯金属硬度大；高密度空气单位体积内氧分子数目多 ，接触更加充分.
故答案为：（1） ① （2）混合物；硬度大（抗氧化性好，防腐蚀性强）；高密度空气单位体积内氧分子数目多
15.（1）导电性?
（2）钨丝(或铝或铜丝或焊锡)
；玻璃(或氮气)
；钨的熔点高，具有导电性

【分析】根据金属都有导电性分析；根据金属和合金都属于金属材料分析；根据钨的熔点高可作灯丝分析。
【解答】（1）金属可作电线，说明金属有导电性；（2）①金属和合金都属于金属材料，所示物质中属于金属材料的是钨丝、铝、铜丝、焊锡；属于非金属材料的是玻璃、氮气；②灯泡的灯丝是钨丝的原因是钨的熔点高，具有导电性。