初中化学北京课改版九年级下册第10章 金属第一节 金属与合金同步测试题

10.1 金属与合金

一、选择题（共16题）

1．下列区分铜和黄铜的方法不正确的是（　　）

A．看颜色 B．用硝酸银溶液

C．用相互刻画的方法 D．用稀硫酸溶液

2．英国《自然•通讯》杂志2月26日发表的一项最新研究成果：科学家研发了一种液态无毒镓合金电催化剂，可在室温下将气态二氧化碳转化为固体碳材料，并用于能量储存。下列有关说法不正确的是（　　）

A．镓合金属于合成材料

B．推广该方法可缓解温室效应

C．通常情况下，二氧化碳可用于灭火等

D．将气态二氧化碳转化为固体碳符合“低碳”理念

3．常温常压下的下列物质为液态的是

A．二氧化碳 B．铁 C．汞 D．氧气

4．下列物质中，不属于合金的是

A．不锈钢 B．生铁 C．赤铁矿 D．焊锡

5．世界卫生组织于1989年把铝(Al)元素定为食品污染源之一、铝在下列应用中需要加以适当控制的是

①制造铝合金

②制造飞机

③制造炊具

④制造易拉罐

⑤包装食品

⑥制造电线

A．①②⑥ B．③④⑤ C．①②③ D．除⑥均是

6．下列物质中，属于纯净物的是

A．黄铜 B．白磷 C．陈醋 D．碘酒

7．下列物质的用途利用了物质的化学性质的是（     ）

A．活性炭除去房间中的异味 B．用煤、石油、天然气作燃料

C．用冰块制冷 D．用铜或铝制作导线

8．下列物质的应用错误的是（       ）

①用活性炭软化硬水     ②用氧气做燃料          

③用干冰人工降雨       ④用钨做灯丝

A．①② B．③④ C．② D．①③④

9．化学概念间有包含、并列、交叉等不同关系，下列选项符合如图所示关系的是(　　)

A．A B．B C．C D．D

10．下列说法正确的是（   ）

A．燃烧一定会引起爆炸     B．空气中含有氮气和氧气

C．用活性炭可以降低水的硬度   D．铁合金是一种纯净物

11．下列有关说法错误的是

A．铜是人类最早利用的金属材料

B．工业炼铁时加入石灰石是为了除去矿石中的二氧化硅

C．降低温度可以使不饱和溶液变为饱和溶液

D．18K黄金中金的含量已经达到75%

12．下列说法不正确的是

A．进入久未开启的菜窖前要做灯火实验

B．利用肥皂水可以区分硬水和软水

C．不锈钢抗锈蚀性能比纯铁好

D．利用煮沸的方法不能降低水的硬度

13．某同学在研究物质燃烧的条件时，做了如图所示的实验：把一条粗金属丝绕成线圈，罩在一支蜡烛的火焰上，火焰很快就熄灭了。对这一实验的说法不正确的是（　　）

A．金属丝有良好的导热性

B．金属线圈内的气体温度升高了

C．可燃物的温度降到了着火点以下

D．若预先将金属丝加热，蜡烛就不会很快熄灭

14．下列有关金属的说法，正确的是

A．铁和硬铝都属于金属材料

B．生铁和钢都是铁的单质

C．铁、铝、铜都是银白色金属

D．不锈钢是永不生锈的钢铁

15．下列物质的用途是由化学性质决定的是

A．用铁作导热材料 B．用铜抽成丝作导线

C．用氩气作灯泡保护气 D．用薄铝片作铝箱

16．下列对应关系不正确的是

A．铜作导线——铜的导电性良好

B．分离液态空气制氧气——液氮和液氧密度不同

C．用活性炭除去水中的色素和异味——活性炭的吸附性强

D．森林火灾中开辟隔离带——隔离可燃物

二、综合题（共6题）

17．2019年底，徐宿淮盐铁路将建成通车，淮安人可实现高铁出行。

（1）高铁在建造时使用了大量的新材料，下列属于金属材料的是 ______ （填序号）。

A生产高铁车头的玻璃钢

B制造高铁车身的镁铝合金

C制造轨道枕木的聚氨酯材料

D建筑高铁路基的钢筋混凝土

（2）高铁刹车制动盘使用合金锻钢制作，主要利用该合金耐高温、 ______ 等特性。

18．材料是人类社会物质文明进步的重要标志之一，材料研制与化学科学的发展密切相关。

（1）2019年4月23日，庆祝人民海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海空域举行。现代航母、军舰的外壳和结构框架，基本都是用高强度钢板材料焊接而成，航母的飞行甲板、指挥中心、弹药库等重要部位，常使用一种叫作“凯夫拉”的新型芳纶纤维复合材料……

在下列材料中，属于无机非金属材料的是 _______ 。

A 高强度钢板 B 凯夫拉 C 合成橡胶 D 普通玻璃

（2）中国高铁发展日新月异，2018年底运营里程超过2.9万里，占全球高铁运营里程的三分之二以上，超过其他国家总和。铝热剂是修建铁路时常用的焊接材料，其中一个反应的原理是铝粉在一定条件下与氧化铁发生反应生成铁和氧化铝。请根据上述信息，请写出该反应的化学方程式： ____________ 。

（3）纯碱是一种重要的化工原料，广泛应用于建材、化工、食品、冶金、纺织、石油、国防、医药等领域，玻璃工业是纯碱的最大消费部门。侯氏制碱法制得的纯碱中常含有少量氯化钠。Na2CO3和NaCl的溶解度曲线如右图所示，试回答下列问题：

①t1℃时，Na2CO3的溶解度 _______ NaCl的溶解度（填“大于”“等于”“小于”之一）。

②把40g的Na2CO3加入200g水中，经充分搅拌溶解后，得到t1℃的Na2CO3溶液的质量是 ________ g.

③室温时，一小试管内盛有Na2CO3的饱和溶液，试管底部还存有少许Na2CO3固体；将小试管放入盛有水的烧杯中，再将较多量的NaOH固体加入烧杯内的水中溶解，观察到小试管内Na2CO3固体逐渐减少。请解释Na2CO3固体减少的原因： ____________________ 。

19．金属与人类的生产、生活密切相关，牢固掌握金属的知识非常重要。

（1）铝和铁都是我们生活中常见的金属，铝耐腐蚀性能比铁好的原因是_____。

（2）如图是一氧化碳还原氧化铁的实验装置，请回答下列问题。

①玻璃管A中的实验现象是_____。

②实验开始时，先通入一氧化碳的原因是_____。

③从环保角度考虑，还需对以上装置进行改进，请简述改进措施_______。

（3）为了验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，请你写出两种可行方案所需的物质。

方案一：_______

方案二：_______

（4）若除去FeCl2溶液中杂质CuCl2，请写出有关的化学方程式。_____

（5）实验室在高温条件下，用足量一氧化碳还原10g赤铁矿，充分反应后，测得生成的纯铁的质量为5.6g。则该赤铁矿中氧化铁的质量分数是_____。

20．开发利用氢能源是实现可持续发展的需要。根据图示分析，回答问题：

①氢燃料电池汽车模型标示的各部件中，用金属材料制成的是_____（填序号）。

a.涤纶靠垫        b.橡胶轮胎          c.铜质导线          d.铝合金轮毂

②氢燃料电池的工作原理是：将氢气、氧气送到燃料电池中，经过催化剂的作用，发生反应，同时产生电流。请写出氢燃料电池工作原理示意图中反应的化学方程式_____。

③氢气作燃料的优点是_____。

（2）工业上可通过下列工艺流程处理工厂排放的含二氧化硫的尾气并获得氢气。

主反应器中反应的化学方程式是_____。膜反应器中的基本反应类型是_____。该工艺流程中，能被循环利用的物质是_____。

（3）采用电解水的方式制备10Kg氢气，理论上需要水的质量是多少千克？____

21．下图是家用豆浆机，请根据图回答下列问题：

（1）制作材料中属于金属或合金的是 ______ （选填一种 物质编号），

（2）合金与组成它的纯金属相比，硬度 ______、熔点______。

（3）属于单质的是 ______ （选填一种物质编号）

（4）传统的生豆浆是用石磨来打磨的，打磨的过程是 ______变化 ；

（5）用操作将黄豆渣分离的方法类似于我们实验中的 ______ 操作．

22．已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和CO2。现利用下图1的实验装置进行实验，反应过程中管内的固体质量随温度的变化曲线如图2。

注：图1中的仪器甲是一种加热仪器，图2中A、B点的固体组成分别是FeO、Fe3O4中的一种。

（1）查阅资料发现，酒精灯加热时玻璃管的受热温度是400～500℃，酒精喷灯加热时玻璃管的受热温度是800～1200℃。实验室要利用图1来制取金属铁，仪器甲应选用的加热仪器是_____（填“酒精灯”或“酒精喷灯”）；图1装置中的现象有____；________。

（2）利用图2显示的相关信息，回答如下问题：

①在0～400℃温度范围内，管内固体质量不变，其原因是________。

②图中x=__g。

计算过程：_____

③试据图计算并推断出A点固体的化学式是______。

参考答案：

1．B

【详解】

A、铜是紫红色，黄铜是黄色，可以鉴别，故正确；

B、铜和黄铜中的锌都能与硝酸银溶液反应，现象相同，不可以鉴别，故错误；

C、黄铜和铜可以相互刻划比较硬度，出现划痕的是铜，没有明显现象的是黄铜，现象不同，可以鉴别，故正确；

D、铜与稀硫酸不反应，黄铜中的锌与稀硫酸反应生成氢气，现象不同，可以鉴别，故正确。

故选B。

2．A

【详解】

A、镓合金属于金属材料，故错误；

B、该方法能在室温下将气态二氧化碳转化为固体碳材料，并用于能量储存，可缓解温室效应，故正确；

C、二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧，密度比空气大，所以通常情况下，二氧化碳可用于灭火等，故正确；

D、在室温下将气态二氧化碳转化为固体碳材料，并用于能量储存，符合“低碳”理念，故正确。

故选A。

3．C

【详解】

A、常温常压下二氧化碳是气态，故选项错误；

B、常温常压下铁是固态，故选项错误；

C、常温常压下汞是液态，故选项正确；

D、常温常压下氧气是气态，故选项错误。

故选C。

4．C

【详解】

A、不锈钢是铁、铬、镍组成的合金，故选项不符合题意；

B、生铁是铁和碳的合金，故选项不符合题意；

C、赤铁矿是一种含有铁元素的矿物质，但不具有金属特性，故不属于合金，故选项符合题意；

D、焊锡是锡和铅的合金，故选项不符合题意。

故选C。

5．B

【详解】

铝元素是食品污染源之一，因此与食品有关的应用需要加以控制；制造炊具、制造易拉罐、包装食品都与食品有关；

故选：B。

6．B

【详解】

A、黄铜属于铜、锌合金，是混合物，故错误；

B、白磷只有一种物质组成，是纯净物，故正确；

C、陈醋是溶液，属于混合物，故错误；

D、碘酒是碘溶解在酒精中，属于混合物，故错误；

故选B。

7．B

【详解】

A．活性炭除去房间中的异味是利用活性炭的吸附性，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故选项A错误；

B．用煤、石油、天然气作燃料是利用它们的可燃性，需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，故选项B正确；

C．用冰块制冷是利用冰块吸热融化，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故选项C错误；

D．用铜或铝制作导线是利用它们的导电性，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故选项D错误。

故选B。

8．A

【详解】

①活性炭可以吸附色素和异味，不能除去可溶性的钙镁化合物，不能软化硬水，故错误；②氧气具有助燃性，不可以燃烧，不能做燃料，故错误；③干冰升华能吸收热量，可以用于人工降雨，故正确；④钨熔点高，可以用做灯丝，故正确。故应用错误的是①②，选A。

9．C

【详解】

A、铁生锈属于缓慢氧化；二者是包含关系，故错误；

B、天然气属于化石燃料，二者是包含关系。故错误；

C、化合反应中有的属于氧化反应，有的不属于氧化反应。氧化反应中有的属于化合反应，有的不属于化合反应。化合反应和氧化反应属于交叉关系。故正确；

D、合金是混合物，四氧化三铁是纯净物，两者是并列关系；故错误。

故选C。

10．B

【详解】

A、燃烧不一定引起爆炸，例如纯净的氢气能够在空气中安静地燃烧，故选项说法错误。

B、空气中含有氮气和氧气，空气中氮气约占其体积的78%，氧气约占21%，故选项说法正确。

C、活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，但不能除去水中的可溶性钙、镁离子，不能降低水的硬度，故选项说法错误。

D、铁合金是由铁和其他物质组成的混合物，故选项说法错误。

故选B。

11．C

【详解】

A．铜是人类最早利用的金属材料，正确；B．工业炼铁时加入石灰石是为了把矿石中的二氧化硅转化为炉渣而除去，正确；C．降低温度不一定能使不饱和溶液变为饱和溶液，错误；D．18K黄金中金的含量已经达到75%，正确。故选C。

12．D

【详解】

A、未开启的菜窖可能含有较多的二氧化碳，二氧化碳不能供给呼吸，进入久未开启的菜窖前要做灯火实验，选项说法正确；

B、向水样中加入肥皂水搅拌，产生泡沫较多的是软水，产生泡沫较少的是硬水，所以可利用肥皂水可以区分硬水和软水，选项说法正确；

C、一般合金的抗腐蚀性强于其组成中纯金属，不锈钢是铁合金，其抗锈蚀性能比纯铁好，选项说法正确；

D、在煮沸的条件下，硬水中的可溶性钙镁化合物会转化为难溶性沉淀，从而降低了水中的可溶性钙镁化合物的含量，所以利用煮沸的方法可以降低水的硬度，选项说法错误。

故选：D。

13．B

【详解】

A、金属具有良好的导热性，蜡烛燃烧产生的热量被金属丝传导出去，致使蜡烛的温度低于着火点，蜡烛熄灭，选项A正确；

B、金属丝导热将火焰的热量传递到外面，不是金属线圈内的气体温度升高，选项B错误；

C、火焰熄灭是因为可燃物的温度降到了着火点以下，选项C正确；

D、若预先将金属丝加热，那么金属丝内空气温度降低到着火点以下的时间会延长，蜡烛不会很快熄灭，选项D正确。故选B。

14．A

【详解】

A、金属材料包括纯金属和合金，铁和硬铝都属于金属材料，正确；

B、生铁和钢都是铁的合金，而不是铁的单质，不正确；

C、铁、铝是银白色金属，铜是紫红色金属，不正确；

D、不锈钢的抗腐蚀性比纯铁好得多，但不是永不生锈，不正确；

故选A。

15．C

【详解】

用铁作导热材料；用铜抽成丝作导线；用薄铝片作铝箱都是利用了金属的物理性质，用氩气作灯泡保护气。是利用氩气的化学性质不活泼，故选C.

16．B

【详解】

A、铜作导线是因为铜的导电性良好，正确；

B、工业上用分离液态空气的方法制取氧气，是利用了液氮和液氧的沸点不同，错误；

C、用活性炭除去水中的色素和异味是因为活性炭的吸附性强，正确；

D、森林火灾中开辟隔离带是为了隔离可燃物，正确；

故选B。

17．     B     耐磨。

【详解】

（1）A、生产高铁车头的玻璃钢是复合材料，不符合题意；

B、制造高铁车身的镁铝合金属于金属材料，符合题意；

C、制造轨道枕木的聚氨酯材料属于有机合成材料，不符合题意；

D、建筑高铁路基的钢筋混凝土属于复合材料，不符合题意； 故选B；

（2）高铁刹车制动盘使用合金锻钢制作，刹车是通过摩擦实现，说明该合金具有耐磨性，故主要利用该合金耐高温、耐磨等特性

18．     D          小于     236     NaOH固体溶解放热使温度升高，Na2CO3的溶解度随温度升高而增加，所以小试管内的固体物质逐渐溶解。

【详解】

（1）高强度钢板是金属材料， 凯夫拉是新型芳纶纤维复合材料， 合成橡胶是合成材料，普通玻璃是无机非金属材料。在这些材料中，属于无机非金属材料的是普通玻璃。故选D。

（2）根据信息，铝粉在一定条件下与氧化铁发生反应生成铁和氧化铝，该反应的化学方程式： 。

（3）①根据溶解度曲线图，t1℃时，Na2CO3的溶解度小于NaCl的溶解度；②因为t1℃时Na2CO3的溶解度为18g，把40g的Na2CO3加入200g水中，经充分搅拌溶解后，只能溶解36g，因此得到t1℃的Na2CO3溶液的质量是：236g；③因为NaOH固体溶解于水时放热，使烧杯内水的温度升高，Na2CO3的溶解度随温度升高而增加，所以小试管内的固体物质逐渐减少。

19．     铝和氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止了内部的铝被氧化     红色物质变成黑色     一氧化碳气体是可燃性气体，所以在点燃前要先通入一氧化碳气体使装置中的空气排净，然后再加热，防止气体不纯，加热时发生爆炸     一氧化碳能毒不能直接排放到空气中，在装置的最右端放一燃着的酒精灯     把铁丝、银丝分别伸入硫酸铜溶液中时，铁丝表面析出红色固体，是因为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁比铜活泼，银丝表面无明显现象，说明铜比银活泼，可选用Fe、CuSO4溶液、Ag     把铜丝分别伸入FeSO4溶液、AgNO3溶液中时，伸入硫酸亚铁溶液的铜丝表面无明显现象，说明铁比铜活泼，伸入硝酸银溶液中的铜丝表面析出银白色固体，说明铜比银活泼，可选用FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液     Fe+CuCl2＝FeCl2+Cu     80%

【详解】

（1）铝耐腐蚀性能比铁好的原因是：铝和氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止了内部的铝被氧化；

（2）①一氧化碳和氧化铁反应生成二氧化碳和铁，现象为：红色物质变成黑色；

②由于一氧化碳气体是可燃性气体，所以在点燃前要先通入一氧化碳气体使装置中的空气排净，然后再加热，防止气体不纯，加热时发生爆炸；

③因为一氧化碳能毒不能直接排放到空气中，在装置的最右端放一燃着的酒精灯；

（3）①把铁丝、银丝分别伸入硫酸铜溶液中时，铁丝表面析出红色固体，是因为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁比铜活泼，银丝表面无明显现象，说明铜比银活泼，可选用Fe、CuSO4溶液、Ag；

②把铜丝分别伸入FeSO4溶液、AgNO3溶液中时，伸入硫酸亚铁溶液的铜丝表面无明显现象，说明铁比铜活泼，伸入硝酸银溶液中的铜丝表面析出银白色固体，说明铜比银活泼，可选用FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液；

（4）铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuCl2＝FeCl2+Cu；

（5）设生成5.6g铁需要氧化铁的质量为x。

x＝8g

该赤铁矿中氧化铁的质量分数为：

＝80%

20．     CD     2H2+O22H2O     燃烧产物是水，对环境无污染     2H2O+SO2+I2=H2SO4+2HI     分解反应     I2     90kg

【详解】

（1）①涤纶和合成橡胶属于合成材料；铜和铝合金属于金属材料；故填：CD；

②氢气与氧气在催化剂的作用下生成水；故填：2H2+O22H2O；

③氢气的热值高，氢气燃烧生成水，对环境无污染；故填：燃烧产物是水，对环境无污染；

（2）主反应器中反应是水和二氧化硫以及碘反应生成硫酸和碘化氢，对应的化学方程式是 2H2O+SO2+I2=H2SO4+2HI．膜反应器中是碘化氢分解为氢气和碘，为一变多，符合分解反应特征，属于分解反应。该工艺流程中，开始碘作为反应物，后来是生成物，所以能被循环利用的物质是 I2．故填：2H2O+SO2+I2=H2SO4+2HI；分解反应； I2；

（3）解：设需要水的质量为x，则：

x=90kg

答：理论上需要水90kg。

21．     c或e     增大     降低     e     物理     过滤

【详解】

(1)合金是指金属与其他金属或非金属熔合一起得到的具有金属性能的一类材料，故选c或e；（2）合金与组成它的纯金属相比，硬度增大、熔点降低；(3)单质是指只含一种元素的纯净物。故选e；(4) 传统的生豆浆是用石磨来打磨的，打磨的过程是没有新物质生成，属于物理变化；(5)把不溶于液体的固体物质与液体分离开来的方法叫作过滤。

22．     酒精喷灯     玻璃管内红棕色粉末逐渐变为黑色     澄清石灰水变浑浊     没有达到反应所需的温度     1.68g     解：设完全反应生成铁的质量为x.

解得x=1.68g

答：完全反应生成的铁质量为1.68g。     Fe3O4

【详解】

（1）根据资料信息，酒精灯加热时玻璃管的受热温度是400～500℃，酒精喷灯加热时玻璃管的受热温度是800～1200℃。实验室要利用图1来制取金属铁，反应条件是高温，因此仪器甲应选用的加热仪器是：酒精喷灯；因为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，氧化铁是红棕色，铁粉是黑色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以图1装置中的现象有：玻璃管内红棕色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰水变浑浊。

（2）①因为一氧化碳和氧化铁反应必须达到一定的温度，在0～400℃温度范围内，管内固体质量不变，其原因是：没有达到反应所需的温度。

②图中x是氧化铁完全反应转变成铁的质量。设完全反应生成铁的质量为x.

解得x=1.68g

答：完全反应生成的铁质量为1.68g。

③图中A点固体与氧化铁的质量差就是减少的氧元素质量，根据化学式Fe2O3，2.4g氧化铁中，铁元素质量= =1.68g，氧元素的质量=2.4g-1.68g=0.72g。到A点固体质量为2.32g，则A点固体中铁元素的质量仍为1.68g,氧元素的质量=0.72g-（2.40g-2.32g）=0.64g，假设A点固体中物质的化学式是FemOn，      则A点固体中物质的化学式是Fe3O4。