1.1金属材料
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．生活中，灯泡中灯丝用的金属材料是
A．汞 B．银 C．铜 D．钨
2．学习化学，应用化学。以下说法正确的是（ ）
A．用相互刻画的方法可以鉴别黄铜和铜 B．扇子能扇灭蜡烛火焰是因为降低了蜡烛的着火点
C．碳用于冶金工业，利用了它的可燃性 D．氧气有助燃性，可以用作燃料
3．下列分类不正确的是
A．空气污染物：NO2、SO2 B．化石燃料：石油、天然气
C．混合物：天然气、冰水 D．合金：钢、铝合金
4．物质的组成和结构决定性质，性质决定用途，下列叙述正确的是（ ）
A．石墨的质地较软，所以可用作干电池的电极
B．生铁坚硬，所以可用作医疗手术器械
C．一氧化碳和氧化碳的分子构成不同，所以二者的性质存在差异
D．金刚石和石墨组成元素相同，所以二者的物理性质相同
5．合金是由金属与其他物质熔合形成的、具有金属特性的物质。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．铝合金的硬度比纯铝的小 D．生铁和钢都属于合金
6．物质的性质决定物质的用途。下列因果关系不成立的是
A．因为白磷燃烧能产生白烟，所以可用于制作烟幕弹
B．因为金属钨的熔点高，所以被用来制造灯泡中的灯丝
C．因为稀有气体通电时可以发出不同颜色的光，所以被用来作霓红灯
D．因为氧气能支持燃烧，所以可用作燃料
7．单层石墨成为石墨烯，石墨烯是一种革命性材料，具有优异的光学、电学和力学特性。 下列说法正确的是 ①石墨烯是一种新型化合物 ②金刚石和石墨烯分别在足量的氧气中完全燃烧的产物相同 ③金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质 ④石墨烯有超强的导电性和导热性，说明石墨烯的化学性质和金属相似
A．①④ B．②③ C．①③ D．②③④
8．化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要性，下列说法正确的是
A．守恒观：12g碳和18g氧气反应，一定生成30g二氧化碳
B．科学思维：二氧化碳能使燃着的木条熄灭，所以能使燃着木条熄灭的就是二氧化碳
C．科学探究与实践：同时加热锡、铅和焊锡，验证纯金属的熔点比其合金熔点高
D．科学态度与责任：实验后的废液集中处理，不符合绿色化学理念
9．下列物质属于合金的是
A．玻璃 B．陶瓷 C．赤铁矿 D．生铁
10．下列实验方案不能达到实验目的的是
选项 实验目的下中 实验方案
A 鉴别铜片和铁片 观察颜色
B 检验氧气已经收集满 将带火星的木条伸入集气瓶中，观察现象
C 鉴别硬水和软水 取样，分别加入肥皂水，振荡
D 除去氮气中混有的少量氧气 通过灼热的铜粉
A．A B．B C．C D．D
二、判断题
11．生铁和钢都是铁单质( )
12．不锈钢的抗腐蚀性强于纯铁，硬度小于纯铁( )
13．干冰不是冰，水银不是银( )
14．合金是含有金属单质的混合物，所以合金都至少含有两种金属元素。( )
15．钢铁和生铁都是混合物，钢铁含碳量比生铁低( )
三、综合应用题
16．2018年世界权威期刊《自然》，连刊两文报道石墨烯超导重大发现，论文的第一作者是四川成都籍中科大年轻博士曹原。下面让我们一起重走“超导材料”发现的神奇之路。请回答相关问题。
(1)1911年荷兰物理学家海克·卡莫林·昂内斯经过无数次实验确认，汞在温度接近－273℃时几乎处于“零电阻状态”，称之为“超导电性”，汞属于 元素（填“金属”或“非金属”），其导电的原因是含有自由移动的 （填“质子”或“电子”）。
(2)1980年有人发现了铜氧化合物的“超导电性”，将温度提高到约为－140℃。YBa2Cu3O5为其代表之一，其中Cu为＋1价，0为－2价，则Y为 价。
(3)2017年曹原团队发现了石墨烯中的非规“超导电性”，石墨烯是一层碳原子（如图，黑球代表碳原子）。
①曹原推测，当两层石墨烯叠在一起，若彼此之间发生轻微偏移时，有可能产生超导现象，经过不懈努力，困扰世界107年的常温超导难题，终于被曹原团队突破！石墨烯属于 （填“单质”或“化合物”），两层石墨烯叠在一起轻微偏移时发生的是 变化（填“物理”或“化学”）。
②曹原小时候就喜欢动手研究，他在家里曾经把银放入稀硝酸中，自己“合成”实验所需硝酸银。该实验是否产生了氢气？ （填“是”或“否”），原因是 。我们坚信未来的中国，必定有十个、百个乃至成千上万个“曹原”，用自己的科技之梦去推动中华民族的伟大复兴。
17．我们的生活离不开化学。请回答下列问题。
(1)进入新装修的房间会闻到异味，这体现了粒子 的性质。人们常用活性炭来去除异味，这利用了活性炭的 性。
(2)行外出旅游乘坐的飞机使用的航空煤油是由 炼制的产品。飞机的外壳主要是合金，这利用了镁铝合金的 性质。
A 密度小，材质轻 B 导电性 C 抗腐蚀性能好
18．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．D
【详解】A、灯泡中灯丝用的金属材料要求熔点高，汞常温下是液态，不能做灯丝。
B、灯泡中灯丝用的金属材料要求熔点高，银的熔点是962℃，不能做灯丝。
C、灯泡中灯丝用的金属材料要求熔点高，铜的熔点是1083℃，不能做灯丝。
D、灯泡中灯丝用的金属材料要求熔点高，钨的熔点是3410℃，能做灯丝。
综上所述：选择D。
2．A
【详解】A、黄铜和铜的硬度不同，互相刻画的方法可以鉴别，相互刻画时，痕迹更明显的是铜，正确；
B、用扇子扇灭蜡烛，是因为降低了蜡烛的温度至其着火点以下，不是降低着火点，错误；
C、碳用于冶金工业，利用了它的还原性，错误；
D、氧气有助燃性，可以用作助燃剂，不能用作燃料，错误；
故选A。
3．C
【详解】A、有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等气体；粉尘主要指一些固体小颗粒，PM2.5是固体颗粒，都属于空气污染物，分类正确，故不符合题意；
B、天然气、石油、煤属于化石能源，分类正确，故不符合题意；
C、天然气的主要成分是甲烷，还含有其它杂质，属于混合物；冰水共存物中只含水这一种物质，因此冰水共存物属于纯净物，分类错误，故符合题意；
D、钢、铝合金分别是铁的合金、铝的合金，分类正确，故不符合题意。
故选C。
4．C
【分析】A、石墨具有导电性，所以可用作干电池的电极；
B、生铁接触到空气和水易发生锈蚀；
C、一氧化碳和二氧化碳的分子构成不同，所以二者的性质存在差异；
D、金刚石和石墨中碳原子排列方式不同，所以物理性质差异较大。
【详解】A、石墨具有导电性，所以可用作干电池的电极，叙述错误，不符合题意；
B、生铁接触到空气和水易发生锈蚀，制造医疗手术器械应该用不锈钢，叙述错误，不符合题意；
C、一氧化碳和二氧化碳的分子构成不同，所以二者的性质存在差异，叙述正确，符合题意；
D、金刚石和石墨组成元素相同，所以二者的化学性质相同，二者中碳原子排列方式不同，所以物理性质差异较大，叙述错误，不符合题意。
故选C。
【点睛】金刚石和石墨组成元素相同，所以二者的化学性质相同，二者中碳原子排列方式不同，所以物理性质差异较大。
5．D
【详解】A、合金属于混合物，错误；
B、合金可能是金属和非金属元素的，如生铁是铁和碳的合金，错误；
C、铝合金的硬度比组成成分的硬度大，错误；
D、生铁和钢都属于铁和碳形成的合金，正确。
故选：D。
6．D
【详解】A、白磷燃烧可产生大量白烟，故可用于制作烟幕弹，不符合题意；
B、金属钨的熔点比较高，可用来制造灯泡中的灯丝，不符合题意；
C、稀有气体通电时可发出不同颜色的光，故可用来做霓虹灯，不符合题意；
D、氧气能支持燃烧，可用作助燃剂，不能用作燃料，符合题意。
故选D。
7．B
【详解】①石墨烯是原子单质，故说法错误；
②金刚石和石墨烯的化学式都是C ，二者在氧气充足条件下完全燃烧均产生二氧化碳，故说法正确；
③金刚石和石墨烯的组成均是C，但是二者中碳原子的排列顺序不同，故说法正确；
④导电性和导热性不同，这是物理性质，故说法错误；
故选B。
8．C
【详解】A、碳和氧气点燃生成二氧化碳，该反应的化学方程式为，碳、氧气、二氧化碳的质量比为12：32：44=3：8：11，故12g碳和18g氧气反应，碳有剩余，生成的二氧化碳的质量小于30g，故选项说法错误；
B、二氧化碳能使燃着的木条熄灭，但是能使燃着木条熄灭的不仅可以是二氧化碳，氮气也能使燃着的木条熄灭，故选项说法错误；
C、合金的熔点比组成它的纯金属的熔点都低，同时加热锡、铅和焊锡，可以证明纯金属的熔点比其合金熔点高，故选项说法正确；
D、实验后的有毒有害物质应分类收集、统一处理，废物再利用，提高了原料的利用率，符合“绿色化学”思想，故选项说法错误。
故选：C。
9．D
【详解】A、玻璃的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，故A错误；
B、陶瓷是用泥土烧制而成的，属于无机非金属材料，故B错误；
C、赤铁矿的主要成分是氧化铁，氧化铁是铁的氧化物，不属于合金，故C错误；
D、生铁是铁的合金，属于合金，故D正确。
故选D。
10．B
【详解】A、铜片是红色的，铁片是银白色的，颜色不同，可以鉴别开，选项正确；
B、氧气验满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满，选项错误；
C、可用肥皂水来鉴别软水和硬水，泡沫多、浮渣少的是软水，泡沫少、浮渣多的是硬水，选项正确；
D、氧气和铜在加热条件下能反应生成氧化铜，氮气不与铜反应，可以除去氮气中混有的少量氧气，选项正确。
故选B。
11．错误
【详解】生铁和钢都是铁合金，生铁含碳量较钢要高。
故题干说法错误。
12．错误
【详解】合金的性能优于纯金属的性能，所以不锈钢的抗腐蚀性强于纯铁，硬度高于纯铁，叙述错误。
13．正确
【详解】干冰是固态二氧化碳，冰是固态的水，所以干冰不是冰，水银是汞的俗称，化学式为Hg，银是一种金属单质，化学式为Ag，所以水银不是银，说法正确。
14．错误
【详解】合金是一种金属与另外一种或几种金属或非金属熔合而成的，具有金属特性的物质。因此合金应该是至少含有一种金属元素。
故题干中说法错误。
15．正确
【详解】生铁和钢都是铁碳合金，均属于混合物，生铁含碳量是2%~4.3%，钢含碳量是0.03%~2%，故钢铁含碳量比生铁低，正确。
16．(1) 金属 电子
(2)+3
(3) 单质 物理 否 银的金属活动性弱于氢
【详解】（1）汞属于金属元素，故填金属；金属原子结合时，有自由电子在原子周围运动，一旦通电(两端有电压时)自由电子就会定向运动，从而导电。故填电子；
（2）根据化合物中各元素的化合价代数和为零原则和常见元素化合价可知，YBa2Cu3O5中Cu为+1价，O为-2价，Ba为+2价，设Y的化合价为x，则有 ，解得 ，故填+3；
（3）①根据题意，石墨烯是一层碳原子，则石墨烯是由碳原子直接构成的单质，故填单质；两层石墨烯叠在一起轻微偏移时没有新物质的生成，所以属于物理变化，故填物理；
②银的活泼性排在氢元素后，所以银不能从酸中置换出氢，故银不能和硝酸反应生成氢气，故填否；银的金属活动性弱于氢；
17． 不断运动 吸附 石油 AC
【详解】(1)新装修的房间里污染气体主要是甲醛，由于甲醛分子的不断运动，使得整个房间充满异味，活性炭可以吸附气体，因此可以吸收有毒的甲醛气体，故答案为不断运动，吸附；
(2)航空煤油是由石油炼制的，由于石油为不可再生资源，因此煤油也是不可再生资源，飞机的外壳是铝镁合金，具有密度小，材质轻，抗腐蚀性能好的优点，故答案为石油，AC.
【点睛】航空煤油是由石油炼制的，可以参考课本上石油炼制的内容，熟悉常见的燃料是怎样得到的.
18． 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。
