初中化学鲁教版九年级下册第九单元 金属第一节 常见的金属材料练习题

（进阶篇）2022-2023学年下学期初中化学鲁教版九年级同步分层作业9.1常见的金属材料

一．选择题（共1小题）

1．下列物质中属于合金的是（　　）

A．硬铝 B．氧化铜 C．磁铁矿 D．金刚石

二．填空题（共3小题）

2．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　   　。

3．化学在科技、生活和社会发展中都起到了重要的作用。

（1）2021年3月全国两会期间，“碳中和”成为热词。我国科学家研制了全球首套捕集二氧化碳合成甲醇（CH3OH）的装置，有利于实现“碳中和”。

①甲醇分子中C、H、O元素的质量比为 　   　。

②请你说出日常生活中的一种低碳行为：　   　。

（2）2021年5月22日，“祝融号”火星车成功登陆火星表面，该车的车身使用了新型铝基碳化硅复合材料。

①工业上冶炼铝的化学反应方程式为 　   　。

②碳化硅能与熔融的氢氧化钠发生反应：SiC+2NaOH+2O2═X+CO2+H2O

，其中X的化学式为 　   　，SiC中碳元素的化合价为 　   　。

4．日常生活、生产以及社会发展中，往往蕴含了许多化学知识。请根据要求回答下列问题：

（1）根据干冰升华可吸收大量热，写出干冰的一种用途 　   　。

（2）生铁和钢都是铁的合金，二者的区别是 　   　。

（3）选择金属钨作白炽灯泡的灯丝，体现它独特的物理性质是 　   　。

（4）解释古代字画经久不变色的原因 　   　。

三．实验题（共1小题）

5．白钨矿的主要成分是CaWO4，工业生产钨流程如下：

（1）白钨矿反应前需要进行粉碎，其目的是　   　；

（2）水洗后，进行分离操作a的名称是　   　，其中玻璃棒作用是　   　；

（3）写出生成纯钨的化学方程式是　   　；实验室用CO还原WO3制取钨，反应结束未冷却和就停止通CO，撤去装置的后果　   　。

（4）金属钨的用途（写一点）　   　。

四．解答题（共5小题）

6．2021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 　   　。

7．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．

8．物质的用途和使用方法等与其性质密切相关．

（1）铁在生活中可用于制作炊具，因为它有良好的延展性和　   　性．

（2）氢氧化钙常用做建筑材料，因为其吸收二氧化碳会生成坚固的　   　（写化学式）．

（3）复方氢氧化铝可用于治疗胃酸过多症，用化学方程式表示其原因：　   　．

（4）“漂白粉”可以快速漂除衣物污渍，其有效成分为次氯酸钠（NaClO）．若与“洁厕灵”混用，易产生一种有毒气体，化学方程式为NaClO+2HCl═NaCl+X↑+H2O，则X的化学式为　   　．

9．科学精神与社会责任是化学学科核心素养更高层面的价值追求。小明积极参加参观钢铁公司的实践活动，对矿石选取、冶铁和炼钢的工艺流程（如图所示）等一系列知识加深了认识。

（1）用赤铁矿冶铁的反应原理可用化学方程式表示为　   　；

（2）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合这相当于化学实验中　   　（填写一种仪器名称）的搅拌作用；

（3）在钢水铸件机中，高温钢加工成零件时，充入氮气的作用是　   　。

（4）钢铁厂的废水来自生产过程用水和设备用水，常含污染物。需经处理后方可回收使用或串级使用。

10．钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，他们具有很多优良的性能，如熔点高，密度小，可塑性好等。以钛铁矿（主要成分为FeTiO3，同时含有少量的Fe2O3、FeO等）为原料制TiO2，再由TiO2制金属Ti的工艺流程如下：

【查阅资料】钛、镁在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应。

（1）操作2的名称是　   　。

（2）工艺流程中，水解属于　   　变化。

（3）工业上常在高温和氩气氛围中，用金属镁和TiCl4反应的方法制备Ti，氩气的作用是　   　。

（4）TiO2可与焦炭、氯气在高温下反应，生成TiCl4和一氧化碳，该反应的化学方程式为　   　。

（5）写出钛合金的一种用途　   　。

（进阶篇）2022-2023学年下学期初中化学鲁教版九年级同步分层作业9.1常见的金属材料

参考答案与试题解析

一．选择题（共1小题）

1．下列物质中属于合金的是（　　）

A．硬铝 B．氧化铜 C．磁铁矿 D．金刚石

【解答】解：A、硬铝是铝的一种合金，主要成分是铝，含有碳、硅、锰等杂质，故A正确；

B、氧化铜属于纯净物，不属于合金，故B错误；

C、磁铁矿中铁与氧结合为四氧化三铁，不属于合金，故C错误；

D、金刚石是碳的单质，不是合金，故D错误。

故选：A。

二．填空题（共3小题）

2．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。

3．化学在科技、生活和社会发展中都起到了重要的作用。

（1）2021年3月全国两会期间，“碳中和”成为热词。我国科学家研制了全球首套捕集二氧化碳合成甲醇（CH3OH）的装置，有利于实现“碳中和”。

①甲醇分子中C、H、O元素的质量比为 　3：1：4　。

②请你说出日常生活中的一种低碳行为：　乘坐公共交通工具（其他合理答案亦可）　。

（2）2021年5月22日，“祝融号”火星车成功登陆火星表面，该车的车身使用了新型铝基碳化硅复合材料。

①工业上冶炼铝的化学反应方程式为 　2Al2O34Al+3O2↑　。

②碳化硅能与熔融的氢氧化钠发生反应：SiC+2NaOH+2O2═X+CO2+H2O

，其中X的化学式为 　Na2SiO3　，SiC中碳元素的化合价为 　﹣4　。

【解答】解：（1）①甲醇化学式为CH3OH，所以C、H、O元素的质量比＝（12×1）：（1×4）：（16×1）＝12：4：16＝3：1：4；

故答案为：3：1：4。

②乘坐公共交通工具，避免私家车的过多使用，可以减少化石燃料的使用，利于减少二氧化碳排放，其他合理答案也可，利于减少碳排放即可；

故答案为：乘坐公共交通工具（其他合理答案亦可）。

（2）①工业上利用电解氧化铝制备铝，氧化铝在通电条件下反应生成铝和氧气，书写化学方程式注意配平及气体符号，所以化学方程式为2Al2O34Al+3O2↑；

故答案为：2Al2O34Al+3O2↑。

②反应前含有1个硅原子，1个碳原子，2个钠原子，6个氧原子，2个氢原子，反应后目前有1个碳原子，3个氧原子和2个氢原子，还应有1个硅原子，2个钠原子和3个氧原子，正好组成一分子硅酸钠，所以X为Na2SiO3；碳化硅中碳元素氧化性更强，所以容易得电子，而反应中氧元素化合价由0价变为﹣2价，因此还应有元素化合价升高满足电子得失平衡，而钠、硅、氢等元素化合价未变，所以只有碳元素化合价升高，硅酸钠中硅元素化合价为+4价，所以碳化硅中碳元素化合价为﹣4价；

故答案为：Na2SiO3；﹣4。

4．日常生活、生产以及社会发展中，往往蕴含了许多化学知识。请根据要求回答下列问题：

（1）根据干冰升华可吸收大量热，写出干冰的一种用途 　作制冷剂　。

（2）生铁和钢都是铁的合金，二者的区别是 　含碳量不同　。

（3）选择金属钨作白炽灯泡的灯丝，体现它独特的物理性质是 　熔点高　。

（4）解释古代字画经久不变色的原因 　常温下，单质碳的化学性质不活泼　。

【解答】解：（1）干冰升华可吸收大量热，因此可用作制冷剂或人工降雨，故答案为：作制冷剂；

（2）生铁和钢都是铁的合金，二者的区别是含碳量不同，故答案为：含碳量不同。

（3）做白炽灯的灯丝材料，应该具有熔点高的性质，因此用金属钨做白炽灯的灯丝，这是利用了钨丝的熔点高的物理性质，故答案为：熔点高。

（4）字画长久不变色的原因是由于单质碳在常温下的化学性质不活泼，故答案为：常温下，单质碳的化学性质不活泼。

三．实验题（共1小题）

5．白钨矿的主要成分是CaWO4，工业生产钨流程如下：

（1）白钨矿反应前需要进行粉碎，其目的是　增大反应物之间的接触面积，加快反应的速率　；

（2）水洗后，进行分离操作a的名称是　过滤　，其中玻璃棒作用是　引流　；

（3）写出生成纯钨的化学方程式是　WO3+3COW+3CO2　；实验室用CO还原WO3制取钨，反应结束未冷却和就停止通CO，撤去装置的后果　钨在高温下被重新氧化　。

（4）金属钨的用途（写一点）　作白炽灯的灯丝　。

【解答】解：（1）冶炼过程中将白钨矿粉碎可使反应更快、更充分，增大反应物之间的接触面积，加快化学反应速率；故填：增大反应物之间的接触面积，加快反应的速率；

（2）根据分离混合物的方法可知，操作a是过滤，玻璃棒的作用是引流；故填：过滤；引流；

（3）在高温的条件下，一氧化碳与三氧化钨反应生成钨和二氧化碳，反应结束未冷却和就停止通CO，撤去装置会导致钨在高温下被重新氧化；故填：WO3+3COW+3CO2；钨在高温下被重新氧化；

（4）金属钨的熔点高，所以可用作白炽灯的灯丝；故填：作白炽灯的灯丝。

四．解答题（共5小题）

6．2021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。

7．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%．

8．物质的用途和使用方法等与其性质密切相关．

（1）铁在生活中可用于制作炊具，因为它有良好的延展性和　导热　性．

（2）氢氧化钙常用做建筑材料，因为其吸收二氧化碳会生成坚固的　CaCO3　（写化学式）．

（3）复方氢氧化铝可用于治疗胃酸过多症，用化学方程式表示其原因：　Al（OH）3+3HCl═AlCl3+3H2O　．

（4）“漂白粉”可以快速漂除衣物污渍，其有效成分为次氯酸钠（NaClO）．若与“洁厕灵”混用，易产生一种有毒气体，化学方程式为NaClO+2HCl═NaCl+X↑+H2O，则X的化学式为　Cl2　．

【解答】解：（1）铁在生活中可用于制作炊具，因为它有良好的延展性和导热性，故答案为：导热；

（2）二氧化碳与氢氧化钙反应生成水和碳酸钙，碳酸钙的化学式为CaCO3；故答案为：CaCO3；

（3）胃酸的成分是盐酸，与氢氧化铝反应生成氯化铝和水，其反应的方程式为：Al（OH）3+3HCl═AlCl3+3H2O；故答案为：Al（OH）3+3HCl═AlCl3+3H2O；

（4）在化学方程式NaClO+2HCl═NaCl+X↑+H2O中，反应前钠原子、氯原子、氧原子、氢原子的个数分别为1个、3个、1个、2个，反应后除X外钠原子、氯原子、氧原子、氢原子的个数分别为1个、1个、1个、2个．由于反应前后原子种类和数量都不改变．所以，X中有2个氯原子，故X的化学式为Cl2．故答案为：Cl2．

9．科学精神与社会责任是化学学科核心素养更高层面的价值追求。小明积极参加参观钢铁公司的实践活动，对矿石选取、冶铁和炼钢的工艺流程（如图所示）等一系列知识加深了认识。

（1）用赤铁矿冶铁的反应原理可用化学方程式表示为　3CO+Fe2O32Fe+3CO2　；

（2）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合这相当于化学实验中　玻璃棒　（填写一种仪器名称）的搅拌作用；

（3）在钢水铸件机中，高温钢加工成零件时，充入氮气的作用是　隔绝空气，避免发生氧化　。

（4）钢铁厂的废水来自生产过程用水和设备用水，常含污染物。需经处理后方可回收使用或串级使用。

【解答】解：（1）石灰石主要成分为碳酸钙，高温分解得到二氧化碳，碳与二氧化碳反应生成一氧化碳，所以此时是一氧化碳冶炼赤铁矿，赤铁矿主要成分为氧化铁，一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2；

故答案为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2。

（2）此时通过氩气搅动，使成分混合均匀，符合玻璃棒搅拌的作用；

故答案为：玻璃棒。

（3）钢中有铁、碳等，通入氮气，可以起到防护作用，避免与空气接触，而发生氧化，影响钢的性能；

故答案为：隔绝空气，避免发生氧化。

10．钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，他们具有很多优良的性能，如熔点高，密度小，可塑性好等。以钛铁矿（主要成分为FeTiO3，同时含有少量的Fe2O3、FeO等）为原料制TiO2，再由TiO2制金属Ti的工艺流程如下：

【查阅资料】钛、镁在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应。

（1）操作2的名称是　过滤　。

（2）工艺流程中，水解属于　化学　变化。

（3）工业上常在高温和氩气氛围中，用金属镁和TiCl4反应的方法制备Ti，氩气的作用是　防止钛、镁在高温时被氧化　。

（4）TiO2可与焦炭、氯气在高温下反应，生成TiCl4和一氧化碳，该反应的化学方程式为　TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO　。

（5）写出钛合金的一种用途　制造人造骨　。

【解答】解：（1）操作2是分离固体与液体的方法，是过滤操作，故填：过滤；

（2）水解过程中有新物质生成了，所以发生的属于化学变化；故填：化学；

（3）氩气是一种稀有气体，化学性质稳定，该反应在氩气的环境中进行就是利用了其化学性质稳定，防止了钛、镁在高温时被氧化；故填：防止钛、镁在高温时被氧化；

（4）TiO2可与焦炭、氯气在高温下反应，生成TiCl4和一氧化碳，故填：TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO；

（5）钛合金与人体有很好的相容性，所以可用来制造人造骨；故填：制造人造骨。