初中化学人教版九年级下册课题 1 金属材料一课一练

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（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．D2．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%