8.1《金属材料》巩固提升练-人教版初中化学九年级下册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列材料属于无机非金属材料的是
A．黄铜 B．玻璃钢 C．聚乙烯 D．陶瓷
2．对下列事实解释不合理的是
A．钛合金被广泛应用于航天航空——钛合金硬度大、耐腐蚀
B．食品包装中充氮气以防腐——通常情况下，氮气化学性质不活泼
C．蓝墨水在热水中比在冷水中扩散得快——温度越高，分子运动越快
D．氨气可以被压缩成液氨——氨气分子体积变小
3．下列关于物质的性质和用途说法不正确的是
A．二氧化碳用于人工降雨，是利用它升华时吸热
B．铝大量用于做导线，是因为铝导电性好且资源丰富，价格便宜
C．稀有气体充入霓虹灯，是利用稀有气体通电能发出不同颜色的光
D．氧气用于火箭发射，是利用氧气的可燃性
4．2021年3月31日零点起，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）正式对全球科学界开放。其采用的相似三角形铝合金面板属于
A．合成材料 B．天然材料 C．金属材料 D．复合材料
5．中国短道速滑队在索契冬奥会取得骄人的成绩。速滑冰刀可用不锈钢制成，不锈钢含有的主要元素是
A．钢 B．碳 C．铝 D．铁
6．下列物质不属于金属材料的是
A．氧化铜 B．硬铝 C．青铜 D．黄金
7．归纳与总结是学好化学的重要方法。下列对所学知识的整理，正确的是
A．pH：正常雨水酸雨
B．等质量的木炭燃烧放出的热量：完全燃烧不完全燃烧
C．含碳量：生铁钢
D．任何原子中：核内质子数核外电子数
8．下列物品是由金属材料制成的是
A．铁制剪刀 B．纯棉毛巾 C．真丝围巾 D．玻璃水杯
9．下列材料中属于金属材料的是
A．钢筋混凝土 B．铝合金 C．玻璃 D．尼龙绳
10．物质的性质决定物质的用途，下列物质的用途体现其化学性质的是
A．金刚石用于切割玻璃 B．石墨用于制铅笔芯
C．金属用作导线 D．用煤做燃料
二、判断题
11．铝常常用于户外输电线，是因为铝的化学性质不活泼( )
12．均一稳定的液体一定是溶液。( )
13．“百炼成钢”——将烧红的生铁反复在空气中不断捶打，降低含碳量，转化为钢( )
14．金属都具有良好的导电性和导热性( )
15．目前世界上年产量最多、使用最广泛的金属是铁( )
三、填空题
16．“科技梦”助推“中国梦”，新材料的研发、科技的发展都离不开化学。
(1)2021 年 1 月 12 日，江西省科研人员自主设计的“人造太阳”首次成功放电。“人造太阳”合理利用了可控核聚变，氘、氚是核聚变的热核材料。
原子种类 质子数 中子数 核外电子数
氘 1 1 1
氚 1 2 X
①氘和氚属于 （填“同种”或“不同种”）元素的原子，若上表中 x＝ 。
②贮存氘气的钢瓶禁止靠近明火，据此推测氘气具有的化学性质是 。
(2)2022 年 4 月 16 日，我国神舟十三号返回舱成功着陆。飞船使用的超高强度钢材料和水气整合系统等引起了全世界的关注。宇航员在太空出差的六个月里，需要的氧气和呼出的二氧化碳通过“水气整合系统”实现转化：光伏板产生的电能进行电解水，其中产生的氢气与二氧化碳在催化剂的作用下反应生成天然气的主要成分和水，水可循环利用，天然气排入太空。 请写出二氧化碳转化为可循环水的化学方程式 。
(3)钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢都是铁合金，两者性能不同的原因是 不同。大量使用的是合金而不是纯金属，这是因为合金具有更多优良性能，钢比纯铁硬度 （选填“大”或“小”）
17．用下列字母序号填空：
A 活性炭 B 氧气 C 武德合金 D 铝 E 镁 F 氮气
① 用于吸附水中色素
② 用于粮食保护气
③ 是地壳中含量最高的金属
④ 用于烟花爆竹
⑤ 可用作电路保险丝
18．生活中处处有化学。请用所学的化学知识填空。
(1)铁锅是生活中的常用炊具，主要是利用铁的 性，属于 （填“物理”或“化学”）性质。
(2)下列对铁的性质和变化的描述：
a、铁加热到1535℃变成铁水
b、铁在潮湿空气里生成铁锈
c、铁能与稀盐酸反应
d、铁能导电
①属于物理变化的是 （填字母，下同）。
②属于化学性质的是 。
(3)下图是1~18号元素原子最外层电子数与原子核电荷数的关系图。
试回答：
①一个水分子共有 个原子核， 个质子。
②一个A13+共有 个电子。Cl-的核外电子排布和 原子的核外电子排布相同。
③通过上图你能发现哪些规律变化？请写出其中一个： 。
④在元素周期表中，同一族的元素具有相似的化学性质。则下列各组元素具有相似化学性质是 （填序号）。
a、C和Ne b、Li和Na c、A1和Si d、F和Cl
19．请用数字和化学符号填空：
（1）2个磷原子 ； （2）氧化铝 ； （3）四氧化二氮 ；
（4）3个碳酸根离子 ； （5）熔点最低的金属是 ；
20．有下列物质：①氖气 ②铁 ③氧气 ④酒精 ⑤生石灰，请按要求选用适当的序号填空。
（1）用于急救病人的气体是 ；
（2）可用于制霓虹灯的是 ；
（3）可用作干燥剂的是 ；
（4）世界年产量最高的金属是 ；
（5）可作酒精灯、内燃机燃料的是 。
四、综合应用题
21．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。
22．铁及其化合物在生产生活有广泛的应用。
一、铁的相关知识
(1)磁铁矿是早期司南（如图）的材料，磁铁矿中所含铁的氧化物主要是 。
(2)西汉有“曾青得铁化为铜”之说，用化学方程式表示其原理 。
(3)某钢中含有少量Mn。MnO2和Al粉混合在高温下反应可得到Mn，该反应的化学方程式为 。
(4)用铁锅加热食物，说明铁具良好的有 性。
(5)铁锈主要成分是Fe2O3·nH2O，铁生锈主要与空气中的 有关。
二、废铁屑的利用
草酸铁钾晶体[K3Fe(C2O4)3·xH2O]是一种光敏材料。用废铁屑（主要成分为Fe，含少量Fe2O3）制备该晶体主要流程如下：
(6) “酸溶”时，产生的气体X为 。
(7) “转化1”中加入铁粉是将+3价的铁转化为+2价的铁，该反应的化学方程式为 。
(8) “转化2”反应生成FeC2O4·nH2O的化学方程式是 。
(9) “转化3”需控制一定的温度，但温度不能太高的原因是 。
三、草酸铁钾晶体的实验
称取9.82g草酸铁钾晶体，用下图装置进行热分解实验。
【资料】①Mr[K3Fe(C2O4)3]=437
②草酸铁钾晶体在110℃时失去全部结晶水，230℃时完全分解生成K2CO3、Fe、FeO、CO、CO2。
(10)连接好装置后，要先 。
(11)控制温度对A中固体加热，加热前后及过程中均需通入N2。当加热到110℃后，通入N2的目的是防止倒吸和 。
(12)数据处理：测得B、C装置在不同温度下的质量，如下表所示。230℃反应结束后，A中剩余固体5.42g。
温度/℃ 室温 110 230
B装置/g 200.00 201.08 201.08
C装置/g 200.00 200.00 202.20
计算：①x= 。
②5.42g剩余固体中单质Fe的质量为 g。
③上述K3Fe(C2O4)3热分解的化学方程式 。
23．依据所学知识回答问题
(1)网购、高铁、共享单车和打码支付被称为中国“新四大发明”。
①网购离不开光纤宽带。光纤的主要成分是SiO2，其中Si的化合价是 。
②高铁车体的外壳由铝合金制成，用铝合金制作外壳的优点是 (答一条)。
③共享单车的轮胎为实体轮胎，而普通自行车的轮胎在夏天易爆胎请用分子观点解释“夏天易爆胎”的原因 。
④许多商品的二维码印在PVC不干胶贴纸上，PVC【化学式(C2H3C1)n】中碳、氢元素的质量比是 。
(2)ClO2是新一代饮用水的消毒剂，可以用来代替Cl2进行自来水的消毒，制取ClO2的反应过程示意图如下：
请回答题：
①A物质中氯元素的化合价为 。
②D物质的名称是 。
③该反应的化学方程式是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A、黄铜是合金，属于无机金属材料，故错误；
B、玻璃钢属于复合材料，故错误；
C、聚乙烯是有机合成材料，故错误；
D、陶瓷是无机非金属材料，故正确。故选D。
2．D
【详解】A、钛合金具有硬度大，耐腐蚀的性质，被广泛应用于航天航空，故A解释合理；
B、通常情况下，氮气化学性质不活泼，可用作保护气，故可在食品包装中充氮气以防腐，故B解释合理；
C、蓝墨水在热水中比在冷水中扩散得快，是因为温度越高，分子运动越快，故C解释合理；
D、氨气可以被压缩成液氨，是因为分子间有间隔，在加压时分子之间的间隔变小，分子本身的体积不变，故D解释不合理；
故选D。
3．D
【详解】A、固态二氧化碳升华时吸热可用于人工降雨，A正确；
B、铝导电性好且资源丰富，价格便宜，故铝大量用于做导线，B正确；
C、稀有气体通电能发出不同颜色的光，故稀有气体充入霓虹灯，可做多种电光源，C正确；
D、氧气用于火箭发射，是利用氧气的助燃性，氧气不具有可燃性，D错误。
故选D。
4．C
【详解】金属材料包括纯金属与合金，所以铝合金属于金属材料。
故选C
5．D
【详解】不锈钢属于金属材料，是铁的合金，所以含有的主要元素为铁元素；
故选D。
6．A
【详解】A、氧化铜属于金属氧化物，不属于金属材料，符合题意；
B、硬铝是铝的合金，属于金属材料，不符合题意；
C、青铜是铜的合金，属于金属材料，不符合题意；
D、黄金属于纯金属，属于金属材料，不符合题意。
故选A。
7．B
【详解】A、正常雨水的pH约为5.6，酸雨的pH＜5.6，故pH：正常雨水 ＞ 酸雨，不符合题意；
B、等质量的木炭燃烧，完全燃烧比不完全燃烧放出的热量大，符合题意；
C、生铁的含碳量为：2%～4.3%，钢的含碳量为：0.03%～2%，故含碳量：生铁＞钢，不符合题意；
D、原子中，质子数=核外电子数，不符合题意。
故选B。
8．A
【详解】A、铁制剪刀是用钢铁制成的，钢铁属于金属材料，符合题意；
B、纯棉毛巾是用棉花制成的，棉花属于天然材料，不符合题意；
C、真丝围巾是用蚕丝制成的，蚕丝属于天然材料，不符合题意；
D、玻璃水杯是用玻璃制成的，玻璃属于无机非金属材料，不符合题意。
故选A。
9．B
【详解】金属材料包括纯金属和合金，铝合金属于金属材料。故选B
10．D
【详解】A、金刚石用于切割玻璃是利用金刚石硬度大，属于物理性质，故A错；
B、石墨用于制铅笔芯是利用石墨软，属于物理性质，故B错；
C、金属用作导线是利用金属的导电性，属于物理性质，故C错；
D、用煤做燃料是利用煤的可燃性，属于化学性质，故D正确。
故选D。
11．错误
【详解】铝用于输电线，是利用了铝的导电性，不是其化学性质。
故题干说法错误。
12．×
【详解】溶液具有均一、稳定性，但是均一、稳定的液体不一定是溶液，如水是均一、稳定的液体，不是溶液，故错误。
13．正确
【详解】“百炼成钢”——将烧红的生铁反复在空气中不断捶打，使碳燃烧生成二氧化碳，降低含碳量，转化为钢，正确。
14．正确
【详解】金属都具有一些共同的物理性质，如具有良好的导电性和导热性。
15．正确
【详解】铁作为金属材料一直被广泛地应用，目前年产量前三位的金属依次为铁、铝、铜，所以目前世界上年产量最多、使用最广泛的金属是铁是正确的。
16．(1) 同种 1 可燃性
(2)
(3) 含碳量不同 大
【详解】（1）①元素种类由质子数决定，氘和氚质子数相同，是同种元素;原子中核外电子数等于质子数，所以x = 1；故答案为：同种；1。
②氘气的钢瓶禁止靠近明火，说明易燃烧，故答案为：可燃性。
（2）氢气与二氧化碳在催化剂的作用下反应生成天然气的主要成分（甲烷）和水，化学方程式为：
（3）生铁和钢都是铁合金，两者性能不同的原因是含碳量量不同；合金一般比组成的纯金属的硬度大。
17． A F D E C
【详解】①A 活性炭具有疏松多孔状结构，有吸附性，用于吸附水中色素和异味；
②F 氮气的化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，可用于粮食保护气；
③地壳中含量前四的元素是：氧、硅、铝、铁，D铝是地壳中含量最高的金属；
④E镁在空气中燃烧产生耀眼的白光，可用于烟花爆竹；
⑤C 武德合金的熔点低，可用作电路保险丝。
18．(1) 导热 物理
(2) a c
(3) 3/三 10
10 氖/Ne 随着原子核电荷数的增加，原子最外层电子数呈现周期性变化 bd
【详解】（1）铁锅是生活中的常用炊具，主要是利用铁的导热性；
导热性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质；
（2）①a、铁加热到1535℃变成铁水，只是状态发生了改变，无新物质生成，属于物理变化；
c、铁能与稀盐酸反应，需要通过化学变化表现出来，属于化学性质；
b是化学变化，d是物理性质；
（3）①一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，1个原子含1个原子核，故一个水分子共有3个原子核，含有：2:+8=10个质子；
②铝离子是铝原子失去最外层3个电子后形成的，故1个铝离子有10个电子；
氯离子是氯原子得到1个电子后形成的，其核外第一层有2个电子，第二层有8个电子，第三层有8个电子，故氯离子和Ar原子的核外电子排布相同；
③由图可知，随着原子核电荷数的增加，原子最外层电子数呈现周期性变化；
④a、C和Ne位于同一周期，不是同一主族，化学性质不相似，不符合题意；
b、Li和Na位于同一主族，化学性质相似，符合题意；
c、Al和Si位于同一周期，不是同一主族，化学性质不相似，不符合题意；
d、F和Cl位于同一主族，化学性质相似，符合题意。
故选bd。
19． 2P Al2O3 N2O4 3CO32- Hg
【详解】本题考查了化学用语的书写，书写时注意规范。
（1）原子的表示方法是用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，则2个磷原子可表示为：2P；
（2）氧化铝中铝元素显+3价，氧元素显-2价，化学式是Al2O3；
（3）四氧化二氮的化学式为：N2O4；
（4）离子的表示方法是在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略。表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，故3个碳酸根离子可表示为：3CO32-；
（5）熔点最低的金属是汞，化学式是Hg。
20． ③ ① ⑤ ② ④
【详解】（1）氧气可以供给呼吸，可用于急救病人，故填③；
（2）氖气属于稀有气体，稀有气体在通电时可以发出不同颜色的光，可用于制作各种用途的电光源，故填①；
（3）生石灰可以和水反应，从而可以吸收空气中的水蒸气，用作干燥剂，故填⑤；
（4）铁是世界年产量最高的金属，故填②；
（5）酒精具有可燃性，可用作燃料，故填④。
21．(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）由题意可写出反应方程式，装置B增加的质量为水的质量，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。
22．(1)四氧化三铁（或Fe3O4）
(2)
(3)
(4)导热
(5)氧气和水
(6)氢气
(7)
(8)
(9)过氧化氢受热易分解
(10)检查装置气密性
(11)排出装置中的空气，防止空气中的氧气和二氧化碳干扰实验
(12) 3 0.56
【解析】（1）
磁铁矿中所含铁的氧化物主要是四氧化三铁，故填：四氧化三铁或Fe3O4。
（2）
西汉有“曾青得铁化为铜”之说，其原理是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，用化学方程式表示其原理：。
（3）
MnO2和Al粉混合在高温下反应可得到Mn，根据质量守恒定律可知，另一种生成物是氧化铝，该反应的化学方程式为。
（4）
用铁锅加热食物，说明铁具良好的有导热性。
（5）
铁锈主要成分是Fe2O3 nH2O，铁生锈主要与空气中的氧气和水有关。
（6）
废铁屑（主要成分为Fe，含少量Fe2O3），废铁屑中的铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，故生成的气体X是氢气。
（7）
“转化1”中加入铁粉是将+3价的铁转化为+2价的铁，即铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，该反应的化学方程式为。
（8）
“转化2”反应是FeSO4溶液和H2C2O4生成FeC2O4·nH2O，反应的化学方程式是。
（9）
“转化3”需控制一定的温度，但温度不能太高的原因是：过氧化氢受热易分解。
（10）
连接好装置后，要先检查装置气密性。
（11）
当加热到110℃后，通入N2的目的是防止倒吸和排出装置中的空气，防止空气中的氧气和二氧化碳干扰实验。
（12）
①分析表格中数据可知，9.82g草酸铁钾晶体中含水的质量为：201.08g-200.00g=1.08g，，解得x=3。
②5.42g剩余固体包括K2CO3、Fe、FeO，根据钾元素守恒，设生成碳酸钾的质量为y，，解得y=4.14g，则铁单质和氧化亚铁的总质量为：5.42g -4.14g=1.28g，又根据铁元素守恒，可知铁元素的总质量为：，则氧化亚铁中氧元素的质量为：1.28g-1.12g=0.16g。综上可求得单质Fe的质量为：。
③根据以上数据：铁单质质量为0.56g，氧化亚铁质量为：1.28g-0.56g=0.72g，可知铁单质和氧化亚铁个数比为：，根据C装置前后质量变化，可知8.74g K3Fe(C2O4)3分解生成二氧化碳2.2g，可知二者个数比为：，再结合质量守恒定律，可知反应的化学方程式为：。
23．(1) +4 密度小 温度升高，分子间的间隔变大，体积膨胀 8:1
(2) +3 二氧化氯
【详解】（1）根据各元素的化合价的代数和为零，SiO2中氧元素的化合价为-2价，所以Si的化合价是+4价；
铝合金具有密度小，机械强度大 、抗腐蚀性强等优点；
夏天易爆胎”的原因是温度升高，分子运动剧烈，分子间的间隙增大，气体的体积膨胀；
PVC【化学式(C2H3C1)n】中碳、氢元素的质量比是
故填：+4；密度小；温度升高，分子间的间隔变大，体积膨胀；8:1
（2）由微观示意图可知该反应方程式为：，所以A为NaClO2中钠元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价，根据元素的化合价的代数和为零，所以物质中氯元素的化合价为+3价；
D为ClO2，名称为二氧化氯；
该反应的化学方程式是：
故填：+3；二氧化氯；
【点睛】常见金属的性质，微观示意图的分析
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
