仁爱版九年级 下册单元1 金属材料与金属冶炼课后测评
展开一、选择题
1.制造汽车各部件的材料中,不属于金属材料的是
A.钢铁外壳B.铝合金轮廓
C.电路中的铜导线D.玻璃车窗
2.下列物质中,属于混合物的是
A.红磷B.石墨C.黄铜D.蒸馏水
3.下列物质中,属于纯净物的是
A.液氧B.清新的空气C.铝合金D.赤铁矿石
4.下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.不锈钢耐腐蚀,可用于制造医疗器材B.石墨质软,可用作电池的电极
C.液态氧具有助燃性,可用作火箭的燃料D.熟石灰溶解度小,可用于改良酸性土壤
5.中国辽宁号航母自正式服役以来。受到外界广泛关注。航母的外壳和甲板都是由特殊钢材加工而成的。下列关于钢的说法正确的是
A.钢属于混合物
B.钢的含碳量比生铁高
C.钢的硬度比纯铁硬度小
D.钢不导电也不导热
6.下列各组物质的鉴别方法不正确的是
A.鉴别氯化铵和磷矿粉——加水溶解
B.鉴别黄金和黄铜——观察颜色
C.鉴别盐酸和烧碱溶液——测pH值
D.鉴别O2和CO2——燃着的木条
7.化学上常用物质的特性进行物质的鉴别。下列鉴别物质的方法中,不能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
8.以下对各组物质的归类正确的是
A.烧碱、石灰石、氨水——碱B.盐酸、碳酸钠、浓硫酸——酸
C.生铁、18K黄金、青铜——合金D.二氧化锰、碎瓷片、双氧水——催化剂
9.下列物质属于纯净物的是
A.石油B.干冰C.矿泉水D.不锈钢
10.对下列事实的解释错误的是
A.生铁和钢的性能不同——含碳量不同
B.氮和氧的元素种类不同——质子数不同
C.金刚石和石墨的物质性质差异大——碳原子结构不同
D.硫在空气和氧气中燃烧的火焰颜色不同——氧气浓度不同
二、判断题
11.生铁和钢是含碳量不同的铁合金( )
12.目前,人类制得的纯金属只有80余种,合金却高达几千种( )
13.多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好( )
14.21世纪重要的金属材料是钛和钛合金( )
15.合金比组成它的纯金属熔点更高、硬度更大( )
三、综合应用题
16.铁及其化合物在生产生活中有着广泛的应用:
(一)铁的性质和应用
(1)生活中常用铁锅炒菜,主要利用了铁良好的 性。
(2)铁生锈主要与空气中的 有关。
(3)铁锈中一定含有Fe2O3,可能含FeCO3,在某铁锈样品中加入 (填操作、现象),证明不含FeCO3。
(二) CH4还原Fe2O3的探究
【资料】CH4也具有还原性,能与Fe2O3反应生成CO2、H2O 和铁单质或铁的氧化物。
取48.0gFe2O3粉末,用如图装置进行实验,并对反应及产物等作探究。
(4)加热前后及过程中均通入CH4,停止加热后继续通CH4的目的是防止倒吸和 。
(5)反应后装置B、C增加的质量比为 。
(6)控温加热段时间后, 继续通CH4至冷却,A中剩余固体35.2g为Fe和FeO的混合物。则剩余固体中FeO的质量为 g。
17.“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体,可用于航天、医疗炼钢等。在 2019 年年末出现的“新型肺炎”重症患者的治疗上有一个重要环节为“高流氧呼吸”,“高流氧”成分与“富氧空气”相似,某化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究,进行以下实验。
实验一:混制“富氧空气”
1.实验室中常用二氧化锰催化过氧化氢分解制取氧气。
(1)该方法制取氧气的化学方程式是 。
(2)现将一定体积 5%过氧化氢溶液加到二氧化锰中,用秒表测量排水法收集 50 mL 氧气的时间。请从图中选择合适的仪器(每种仪器限用一次)完成该实验, 需要用到的仪器是 (填字母)
2.混制“富氧空气”
(3)如图,用纯氮气及上述实验制取的氧气,混制一瓶(集气瓶容积为 300mL)氧气体积分数 40%的“富氧空气”,气体应从装置中的管选 (“a”或“b”) 通入,先通入氮气排出 150mL 水,再通入氧气排出 mL 水。
实验三:研究“富氧空气”的应用
3.氧气可用于炼钢。
炼钢是以生铁为原料,通入“富氧空气”,降低其中的碳元素的含量,以提高其性能,见下图。
某炼钢厂中生铁和钢的样品中,主要元素的质量分数如上表所示。
(4)结合数据及炼钢示意图分析,请在“炼钢示意图”右侧圆圈内画出组成气体 a 的微观粒子示意图(粒子数目不作要求;不考虑空气中其他成分)。
(5)鱼浮灵是水产养殖中常见的增氧剂,溶于水后生成Na2CO3和H2O2,能增加水体溶解氧的量。某课外小组用溶解氧传感器探究加入鱼浮灵时,鱼浮灵对不同水体的溶解氧量的影响。实验数据如下:
进行实验时,不需要控制的前提条件是______。
A.常温下
B.水的体积相同
C.加入鱼浮灵质量相同
D.实验仪器相同
18.“碳中和”,我们一直在行动。我国宣布在2060年前实现“碳中和”,“碳封存”与“碳转化”是实现“碳中和”目标不可或缺的重要技术选择。
(1)研究主题1——“碳封存”。
2023年我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目成功投入使用,填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白。该技术是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器,再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥,使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。超临界状态二氧化碳密度高,接近液态二氧化碳;粘度小,流动快,接近气态二氧化碳。
①从微观角度分析二氧化碳易被压缩的原因 。
②为了防止对输送管道内部造成腐蚀。输送超临界二氧化碳的管道材料采用不锈钢或低铬钢等,同时对二氧化碳进行干燥处理。请分析二氧化碳需要干燥的原因 。
③低铬钢属于 (填字母序号)。
A.纯净物 B.混合物 C.金属材料
④下列对超临界二氧化碳的理解正确的是 (填序号)。
A.超临界二氧化碳与二氧化碳的组成不同
B.超临界二氧化碳容易燃烧
C.同等条件下,超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳更大
D.超临界二氧化碳存在于特定的条件下,条件改变,状态改变
(2)研究主题2——“碳转化”。
利用二氧化碳资源开发化工原料,合成化工产品,有着广阔的前景。
①二氧化碳与氨气在一定条件下可以合成尿素,同时生成水。该反应的化学方程式为 。
②在一定条件下,利用新型电解装置将二氧化碳转化为甲酸(HCOOH),化学方程式为,X的化学式为 。
(3)研究主题3——“碳中和”
①“碳中和”中的“碳”是指 (填名称或符号均可)。
②我国政府提出在2060年前实现“碳中和”,下列做法符合“碳中和”理念的是 。
A.植树造林 B.焚烧秸秆 C.节能减排 D.燃放烟花
③为实现碳中和的气候目标,正在加快氢能的研究。利用太阳能将水转化为氢能是一种理想的途径,某种光分解水的循环反应过程如图所示。该循环过程中不断消耗的物质是 。
④工业利用镁镍合金存储氢气。在熔炼镁镍合金时,需要通入氢气作保护气,目的是 。
实验目的
实验方法
A
鉴别铜丝和铁丝
分别观察颜色
B
鉴别水和酒精
分别闻气味
C
鉴别二氧化碳和氮气
分别使用燃着的木条
D
鉴别蒸馏水和食盐水
分别取两种液体,加热蒸干
Fe
C
生铁
95.94%
3.52%
钢
98.97%
0.45%
水质
湖水
蒸馏水
自来水
起始溶解氧量(mg/L)
1.48
1.46
0.85
最终溶解氧量(mg/L)
3.36
3.28
2.79
溶解氧增值(mg/L)
1.88
1.82
1.94
参考答案:
1.D
【详解】A、钢铁外壳 ,材料为铁合金——钢,正确;
B、铝合金轮廓,材料为铝合金,正确;
C、电路中的铜导线,材料为铜,正确;
D、玻璃车窗,材料为玻璃,不是金属,错误
故:选D。
2.C
【详解】A、红磷由同种物质组成,属于纯净物,不符合题意;
B、石墨由同种物质组成,属于纯净物,不符合题意;
C、黄铜是铜锌合金,属于混合物,符合题意;
D、蒸馏水由水一种物质组成,属于纯净物,不符合题意。
故选C。
3.A
【详解】A、液氧是液态氧气,是由一种物质组成的,符合题意;
B、清新的空气中含有氮气、氧气等气体,由多种物质组成,属于混合物,不符合题意;
C、铝合金是由铝和其他金属熔合而成的,属于混合物,不符合题意;
D、赤铁矿石中主要成分是氧化铁,但还含有二氧化硅等其他杂质,属于混合物,不符合题意。
故选A。
4.A
【详解】A. 不锈钢耐腐蚀,不易生锈,可用于制造医疗器材,正确。
B. 石墨能导电,可用作电池的电极,错误。
C. 液态氧具有助燃性,可用作火箭的助燃剂,错误。
D. 熟石灰为碱性,可用于改良酸性土壤。错误。
故选:A。
5.A
【详解】A、钢是铁的合金,是由铁、碳等混合而成,属于混合物,符合题意;
B、钢的含碳量为0.03%-2%,生铁的含碳量为2%-4.3%,故钢的含碳量比生铁低,不符合题意;
C、钢是铁的合金,合金比组成它的纯金属的硬度大,不符合题意;
D、钢是铁的合金,具有良好的导热性和导电性,不符合题意。
故选A。
6.B
【详解】A、氯化铵溶于水,磷矿粉难溶于水,分别加水溶解,能溶于水的是氯化铵,难溶于水的是磷矿粉,可以鉴别,不符合题意;
B、黄金和黄铜都是黄色固体,观察颜色无法鉴别,符合题意;
C、盐酸是酸溶液,pH小于7,而烧碱溶液是碱溶液,pH大于7,测pH,小于7的是盐酸,大于7的是烧碱溶液,可以鉴别,不符合题意;
D、氧气支持燃烧,二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,故分别将燃着的木条伸入,使木条熄灭的是二氧化碳,使木条燃烧更旺的是氧气,可以鉴别,不符合题意;
答案为:B。
7.C
【详解】A、观察颜色,呈现银白色的是铁丝,呈现紫红色的是铜丝,现象不同,可以鉴别,故A能达到实验目的;
B、酒精具有特殊的香味,水没有气味,故可以用闻气味的方法鉴别,故B能达到实验母的;
C、二氧化碳和氮气都不能燃烧且不支持燃烧,都能使燃着的木条熄灭,现象相同,不可以鉴别,故C不能达到实验目的;
D、食盐水是混合物,蒸馏水是纯净物,分别取两种液体,加热蒸干,出现白色固体的是氯化钠溶液,无任何物质的是蒸馏水,现象不同,可以鉴别,故D能达到实验目的;
故选:C。
8.C
【详解】A、碱是电离出的阴离子都是氢氧根离子的化合物;烧碱为氢氧化钠属于碱;石灰石主要成为碳酸钙、氨水为氨气的水溶液,两者均为混合物,错误;
B、酸是电离出的阳离子都是氢离子的化合物;盐酸、浓硫酸均为溶液,属于混合物;碳酸钠是钠离子和碳酸根离子构成的盐,错误;
C、合金是金属与金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质;生铁、18K黄金、青铜都是合金,正确;
D、过氧化氢在二氧化锰、碎瓷片等催化作用下生成氧气和水,双氧水发生分解反应不是催化剂,错误;
故选C。
9.B
【分析】纯净物由一种物质组成,混合物由两种或两种以上的物质组成。
【详解】A、石油中含有多种碳氢化合物,是混合物,故错误;
B、干冰是固态二氧化碳,由一种物质组成的,是纯净物,故正确;
C、矿泉水中含有水和溶于水的矿物质,是混合物,故错误;
D、不锈钢主要成分是铁,还含有碳等物质,是混合物,故错误。
故选:B。
10.C
【详解】A、生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,生铁和钢的性能不同,是因为含碳量不同,故选项解释正确。
B、质子数决定元素种类,氮和氧的元素种类不同,是因为它们的质子数不同,故选项解释正确。
C、金刚石和石墨的物质性质差异大,是因为碳原子的排列方式不同,故选项解释错误。
D、硫在空气燃烧产生淡蓝色火焰,在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰,火焰颜色不同,是因为氧气浓度不同,故选项解释正确。
故选:C。
11.正确
【详解】生铁和钢都是合金,生铁含碳量是2%~4.3%,钢含碳量是0.03%~2%。
故题干中说法正确。
12.错误
【详解】目前已制得的纯金属只有90余种,但由这些纯金属按照一定组成和质量比制得的合金已达几千种,错误。
13.正确
【详解】合金强度更大,硬度更大,耐腐蚀性更好,多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好,故填:正确。
14.正确
【详解】钛和钛合金具有熔点高、硬度大、抗腐蚀强,记忆性强,与人体具有兼容性等诸多优点,21世纪重要的金属材料是钛和钛合金,说法正确。
15.错误
【详解】多数合金的硬度大于组成它的纯金属的硬度,多数合金的熔点低于组成它的纯金属的熔点,说法错误。
16.(1)导热
(2)氧气和水
(3)足量稀盐酸,没有气泡产生
(4)防止产物遇到空气再被氧化
(5)9:11
(6)7.2
【详解】(1)生活中常用铁锅炒菜,主要利用了铁良好的导热性,故填:导热;
(2)铁生锈主要与空气中的氧气和水有关,故填:氧气和水;
(3)验证碳酸亚铁是否存在可以加入盐酸,无气泡冒出,证明不含碳酸亚铁,故填:足量稀盐酸,没有气泡产生;
(4)加热前后及过程中均通入,停止加热后继续通CH4的目的是防止倒吸和防止产物遇到空气再被氧化;
(5)化学反应前后原子数目不变,根据甲烷化学式CH4,产生一个二氧化碳分子同时生成2个水分子,装置B作用是吸收水分,即增重为水的质量,装置C增加的质量为二氧化碳质量,增加质量比为,故填:9:11;
(6)48.0g中铁元素的质量为,而剩余固体质量为35.2g,增加的质量是氧化亚铁中氧元素的质量35.2g-33.6g=1.6g,根据化学式,可算出氧化亚铁质量为,故填:7.2。
17.(1)
(2)BCDEG
(3) b 100
(4)
(5)D
【详解】(1)实验室用二氧化锰催化过氧化氢分解,生成水和氧气,反应的化学方程式为:;
(2)将一定体积 5%过氧化氢溶液加到二氧化锰中,反应物为固液混合物,不需要加热,发生装置选固液常温型装置,因此不需要酒精灯加热,发生装置需要仪器BCG;又需要用秒表测量排水法收集50 mL氧气的时间,因此需要排水集气的装置及收集排出水的装置,FH另加集气瓶可组成排水集气装置,但无法测定收集的气体的体积,因此不需要;DE组装出收集排出水的装置,因此需要用到的仪器有BCDEG;
(3)图示装置为排水法,气体应短进长出,从b管通入;先通入氮气排出 150mL 水,再通入氧气排出水的体积为:;
(4)生铁中含碳和铁,炼钢是以生铁为原料,通入“富氧空气”,碳与氧气反应,从而降低其中的碳元素的含量,以提高其性能;因此气体a的成分有氧气和二氧化碳,气体 a的微观粒子示意图为: ;
(5)该实验探究加入鱼浮灵时,鱼浮灵对不同水体的溶解氧量的影响,变量为水体种类,因此温度、水的体积、加入鱼浮灵的质量都要保持一致,但所有的实验仪器可以不同,故选D。
18.(1) 气态二氧化碳分子间隔很大,容易被压缩 二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能与不锈钢或低铬钢发生反应 BC CD
(2) O2
(3) 二氧化碳/CO2 AC H2O/水 防止镁和镍在高温下被氧化
【详解】(1)①分子之间有间隔,压强越大,分子间间隔越小,所以二氧化碳易被压缩是因为气态二氧化碳分子间隔很大,容易被压缩。
②二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能与不锈钢或低铬钢发生反应,所以需要对二氧化碳进行干燥处理。
③低铬钢属于合金,合金是金属材料,同时合金由多种物质混合而成,也是混合物,故选BC。
④A、超临界二氧化碳与二氧化碳都是由二氧化碳分子构成的,组成相同,故A错误;
B、分子是保持物质化学性质的一种微粒,超临界二氧化碳与二氧化碳都是由二氧化碳分子构成的,所以化学性质相同,二氧化碳不燃烧,所以超临界二氧化碳也不燃烧,故B错误;
C、超临界二氧化碳的密度高,接近液态二氧化碳,粘度小,流动快,接近气态二氧化碳,所以同等条件下,超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳更大,故C正确;
D、超临界二氧化碳是二氧化碳通入压缩机加压和干燥得到的,所以存在于特定的条件下,故条件改变,状态改变,故D正确。
故选CD。
(2)①二氧化碳与氨气在一定条件下反应生成尿素和水,反应的化学方程式为。
②由化学方程式可知,反应前碳、氧、氢的原子个数分别为2、6、4;反应后碳、氧、氢的原子个数分别为2、4、4,所以一个X分子中含有2个氧原子,化学式为O2。
(3)①碳中和是指在规定时期内,二氧化碳的人为移除与人为排放相抵消。所以“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳或CO2。
②A、植物可以通过光合作用吸收二氧化碳,符合“碳中和”理念,故A正确;
B、焚烧秸秆会产生大量二氧化碳,不符合“碳中和”理念,故B错误;
C、节能减排可以减少二氧化碳的排放,符合“碳中和”理念,故C正确;
D.燃放烟花会产生大量二氧化碳,不符合“碳中和”理念,故D错误。
故选AC。
③由图可知,该方法为利用太阳能将水分解为氢气和氧气,水是反应物,不断被消耗。
④氩气属于稀有气体,化学性质比较稳定,所以在熔炼镁镍合金时,需要通入氩气作保护气,防止镁和镍在高温下被氧化。
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