人教版九年级下册课题 1 金属材料课后作业题

第八单元 金属和金属材料

（测基础）

一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.2022年北京冬奥会取得圆满成功。下列冬奥会用品涉及的材料中，属于金属材料的是(   )

A.“冰墩墩”——PET纤维

B.场馆使用的太阳能电池——晶体硅

C.速滑冰刀——钛合金

D.冰壶——花岗岩

2.2022年2月27日，我国以“1箭22星”的方式用长征八号运载火箭成功将22颗卫星发射升空。火箭推进剂贮箱一般用铝合金材料制成，下列有关火箭推进剂贮箱的性质描述中，正确的是(   )

A.密度小 B.硬度小 C.强度小 D.易腐蚀

3.北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是(   )

A.纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高

B.钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等

C.金属单质在常温下都是固体

D.合金中一定只含金属元素

4.小科为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中合理的是(   )

5.将质量相等的Mg、Al、Zn三种金属分别放入质量和浓度均相等的三份稀硫酸中，反应结束后，生成氢气的质量关系不可能的是(   )

A.  B.  C.  D.

6.合金是由金属与其他物质熔合形成的“新型金属”。下列说法正确的是(   )

A.合金属于纯净物  B.合金中只含金属元素

C.合金的硬度比其成分金属小 D.废旧合金需回收利用

7.下列说法错误的是(   )

A.铁钉是由铁合金制成的

B.根据甲图，铁钉生锈过程中体积不变

C.根据甲图，铁钉在潮湿环境更容易生锈

D.根据乙图，铁钉生锈过程中温度升高

8.古诗词是我国传统文化的瑰宝，许多古诗词里都蕴含着化学现象。对下列古诗词进行的相关描述不正确的是(   )

A.炉火照天地，红星乱紫烟——通过冶炼可以将金属从其化合物中提取出来

B.壮士亦何为，素丝悲青铜——青铜是铜锡合金，因易加工且耐腐蚀而比较常用

C.折戟沉沙铁未销，自将磨洗认前朝——铁在空气中会与水蒸气和二氧化碳反应而生锈

D.美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来——金的化学性质稳定，在自然界中以单质形式存在

9.如图是硫酸铜溶液与过量铁粉反应前后溶液中主要离子变化示意图，下列说法正确的是(   )

A.该反应的化学方程式为：

B.该反应过程中没有变化的粒子是

C.该反应过程中发生改变的粒子只有

D.反应现象为有红色固体析出，溶液由浅绿色变成蓝色

10.某工厂废液中含有和两种溶质，取部分废液于烧杯中，加入一定量的锌粉，测定所得溶液中某溶质质量与时间的关系如图所示，下列说法不正确的是(   )

A.图中纵坐标表示溶液中的质量

B.点时溶液中有3种溶质

C.点时烧杯中有三种金属单质

D.完全反应后过滤，向滤渣中加稀盐酸，一定有气泡产生

11.某同学用如图所示的装置进行CO与的反应。下列说法错误的是(   )

A.该实验装置应增加尾气处理装置

B.加热前应先通入一段时间的CO以排尽装置内的空气

C.NaOH溶液应改为溶液以检验产生的气体

D.反应后的固体是Fe和的混合物，可以采用加入盐酸并过滤的方法得到Fe

12.已知镁和铝的相对原子质量之比为8:9.若镁和铝分别与足量盐酸反应，生成氢气的质量相等，则参加反应的镁和铝的质量比为(   )

A.3:2 B.4:3 C.1:1 D.1:2

二、非选择题：共40分。

13.（12分）金属材料广泛应用于工业、农业及生活中。

（1）我国自行研发的大型客机C919大量使用铝合金作飞机机身而不选用纯铝，主要原因是铝合金的硬度和强度_________（填“大于”或“小于”）纯铝。

（2）写出在高温下用CO和赤铁矿（主要成分为）炼铁的化学方程式：_________。铁制品表面镀铬能防锈蚀，其原理是阻止了铁与_________的接触。

（3）白铜（Cu-Ni）是工业上常用的一种合金，镍（Ni）的金属活动性与铁相似。将白铜样品加入稀硫酸中能发生化学反应的金属是_________。

（4）新型材料一纳米级铁粉具有广泛的用途，它比普通铁粉更易与氧气反应，其制备的主要流程如图所示：

在高温反应器中，生成纳米级铁粉的化学方程式为_________。

14.（12分）纽扣电池是生活中常用的电源，如图是银锌纽扣电池的构造示意图，回答下列问题。

（1）纽扣电池的外壳可以加工得很薄，说明金属具有_________________性。

（2）氧化银受热分解可以得到两种单质，其化学反应方程式为_________________。

（3）该电池中涉及的铁、锌、银三种金属，它们的金属活动性由强到弱的顺序是_________________，为了验证该结论，某同学向质量、外形相同的铁片、锌片、银片中分别加入足量相同浓度的稀盐酸，以下现象中不能成为该结论证据的是_________________（填序号）。

A.银表面没有气泡生成

B.铁表面最终生成气体的总量比锌多

C.铁表面产生气泡的速率比锌慢

15.（16分）久置的铜制品表面能生成绿色的铜锈[主要成分为]，某化学兴趣小组对铜生锈的条件进行了以下探究。

【提出猜想】根据铜锈的组成元素推测，铜生锈可能是铜与空气中的二氧化碳、水等物质反应的结果。

【实验设计】该兴趣小组取打磨光亮的铜丝，设计了如图所示的四个实验。

【现象分析】若干天后，发现只有D瓶中的铜丝出现绿色的铜锈，其他瓶中的铜丝均无铜锈出现。

（1）实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其目的是______________。

（2）对比C瓶与D瓶中的现象，可以得出的结论是______________。

【实验结论】由上述四个实验可分析得出，铜生锈是铜与空气中的___________共同作用的结果。

【拓展探究】以锈蚀严重的废铜屑为原料，回收制取纯铜。

查阅资料：；。

如图是该兴趣小组设计的两种回收铜的实验方案：

【分析评价】

（3）步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要进行的实验操作是______________。

（4）步骤Ⅱ过程中发生反应的化学方程式为______________，此实验开始时要先通一段时间CO再加热，目的是______________。

（5）以上两种方案中，方案二优越于方案一，从环保角度分析其理由：______________。

答案以及解析

1.答案：C

解析：解：A、PET纤维是一种合成纤维，属于合成材料，故错误；

B、晶体硅是一种固态非金属单质，故错误；

C、钛合金属于金属材料，故正确；

D、花岗岩是一种天然材料，故错误。

故选：C。

2.答案：A

解析：火箭推进剂贮箱一般用铝合金材料制成，用于航天工程，则要求必须密度小、硬度大、强度大、耐腐蚀；

故选A。

3.答案：B

解析：合金的硬度一般比组成它们的纯金属的硬度高，A错误；钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等，B正确；金属单质在常温下不都是固体，如汞在常温下是液体，C错误；合金是指在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，合金中不一定只含金属元素，D错误。

4.答案：D

解析：锌、铜均能与硝酸银溶液反应，说明活动性锌>银，铜>银，但无法确定锌和铜的活动性强弱，A不合理。银与溶液不反应，说明活动性锌>银；铜能与硝酸银溶液反应，说明活动性铜>银，但无法确定锌和铜的活动性强弱，B不合理。银、铜均不能与硫酸锌溶液反应，说明活动性锌>银，锌>铜，但无法确定银和铜的活动性强弱，C不合理。锌能与硫酸铜溶液反应，说明活动性锌>铜，铜能与硝酸银溶液反应，说明活动性铜>银，由此可得出三种金属的活动性顺序为锌>铜>银，D合理。

5.答案：C

解析：如果金属都过量，则生成氢气的质量取决于稀硫酸的质量，由于三份稀硫酸的质量和浓度均相同，因此生成氢气的质量相等，A有可能。如果稀硫酸过量，则生成氢气的质量取决于金属的质量，镁、铝、锌和稀硫酸反应的化学方程式及质量关系分别为：

由以上质量关系可知，相等质量的金属完全反应时，铝反应生成氢气的质量最大，锌反应生成氢气的质量最小，B有可能。相等质量的金属完全反应时，锌消耗的稀硫酸最少，如果镁、锌反应生成氢气的质量相等，则稀硫酸不足，Mg、Al、Zn三种金属生成氢气的质量应相等，C不可能。如果镁、铝反应生成氢气的质量相等，则稀硫酸恰好与镁完全反应，锌消耗的稀硫酸少，则锌生成氢气的质量小，D有可能。

6.答案：D

解析：合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的，因此合金属于混合物，A错误；

合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素，B错误；

合金的硬度比其成分金属的大，C错误；

回收利用废金属，有利于保护金属资源，D正确。

7.答案：B

解析：铁钉是由铁合金制成的，A正确；铁钉生锈过程中，铁与氧气、水不断反应，因此氧气体积逐渐减少，B不正确；根据甲图，铁钉在潮湿环境中，体积逐渐减少，说明此时的铁钉更容易生锈，C正确；根据乙图，铁钉生锈过程中温度升高，D正确。

8.答案：C

解析：绝大多数金属在自然界中都是以化合物的形式存在的，通过冶炼可从金属化合物中提取出金属单质，A正确；青铜是铜锡合金，合金相比于其组分金属，抗腐蚀性较强，所以青铜因易加工且耐腐蚀而比较常用，B正确；铁在空气中会与水蒸气和氧气发生反应而生锈，C错误；金的化学性质稳定，在自然界中以单质形式存在，D正确。

9.答案：B

解析：铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，反应的化学方程式为，A错误；根据题图可知，该反应中铁原子变为亚铁离子，铜离子

变为铜原子，硫酸根离子没有变，B正确，C错误；该反应生成硫酸亚铁溶液和铜，反应现象为有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色，D错误。

10.答案：C

解析：图中纵坐标表示溶液中的质量，因为锌先和硝酸铜反应，所以一段时间内硝酸亚铁的质量不变，硝酸铜完全反应后，锌才和硝酸亚铁反应，随着反应的进行，硝酸亚铁质量逐渐减少，最终硝酸亚铁有剩余，说明加入的锌不足，A正确；点时溶液中有3种溶质，即反应生成的硝酸锌、没有反应的硝酸亚铁和未反应完的硝酸铜，B正确；由分析可知，加入的锌量不足，所以点时烧杯中有两种金属单质，即铜和铁，C不正确；完全反应后过滤，向滤渣中加稀盐酸，一定有气泡产生，因为滤渣中含有铁，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，D正确。

11.答案：D

解析：A.该实验装置应增加尾气处理装置，否则会导致一氧化碳泄露在空气中污染空气，说法正确；

B.加热前应先通入一段时间的CO以排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸，说法正确；

C.NaOH溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠，无明显现象，和氢氧化钙反应生成沉淀使澄清石灰水变浑浊，应改为溶液以检验产生的气体，说法正确；

D.Fe和都能与盐酸反应生成盐溶液，说法错误。

选D。

12.答案：B

解析：设生成的氢气质量为1g，参加反应的镁的质量为、铝的质量为。

解得。

13.答案：（1）大于

（2）；氧气和水

（3）镍

（4）

解析：（1）合金有着比纯金属更加优良的性能，铝合金的硬度和强度大于纯铝。

（2）赤铁矿的主要成分是氧化铁，工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，CO在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为。铁制品表面镀铬能防锈蚀，其原理是阻止了铁与氧气和水的接触。

（3）在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，将白铜样品加入稀硫酸中，铜不与稀硫酸反应，镍（Ni）的金属活动性与铁相以，镍能与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气。

（4）高温反应器中，氢气与氯化亚铁反应生成铁和氯化氢，反应的化学方程式为。

14.答案：（1）延展

（2）

（3）锌>铁>银；B

解析：（3）铁、锌、银三种金属的活动性由强到弱的顺序为锌>铁>银。在金属活动性顺序中，锌、铁位于氢前，银位于氢后，银表面没有气泡生成，可说明银的金属活动性比铁、锌弱，A能成为该结论的证据；在化合物中显+2价的金属，其相对原子质量越小，等量金属与足量酸反应时生成的氢气越多，B不能成为该结论的证据；金属越活泼，与酸反应时产生气泡的速率越快，C能成为该结论的证据。

15.答案：【现象分析】（1）除去水中溶解的二氧化碳和氧气

（2）氧气是铜生锈的必要条件

【实验结论】二氧化碳、水蒸气和氧气

【分析评价】（3）过滤

（4）；排尽空气，防止加热时CO和空气的混合气体发生爆炸

（5）不需要进行尾气处理

解析：【现象分析】（1）实验B、C瓶中使用蒸馏水的目的是除去水中溶解的二氧化碳和氧气。

（2）对比C瓶与D瓶中的现象，可以得出氧气是铜生锈的必要条件。

【实验结论】由上述四个实验可分析得出，铜生锈是铜与空气中的二氧化碳、水蒸气和氧气共同作用的结果。

【分析评价】（3）步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要把液体和固体分离开，该操作是过滤。

（4）步骤Ⅱ中是利用CO在加热条件下把CuO还原为单质铜；此实验开始时要先通一段时间的CO再加热，目的是排尽空气，防止加热CO和空气的混合气体发生爆炸。

（5）从环保角度分析方案二不需要通CO气体，不需要进行尾气处理。