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  • 2021-11-06 发布

人教版化学九下《金属和金属材料》同步练习

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第八单元 金属和金属材料 课题 1 金属材料 【培优训练题】 1. (泉州初赛)不久前,日本某一材料研究所的科学家发明了一种“碳纳米管温度计”,这 种温度计被认定是目前世界上最小的温度计。研究人员在长约 10-6 m,直径为 10-7 m 的碳纳米管中充入液态的金属镓。当温度升高时,管中的镓就会膨胀,通过电子显微镜 就能读取温度值。这种温度计测量的范围可从 30 ℃到 490 ℃,并且精确度较高,可用 于检查电子线路是否异常、测量毛细血管的温度等许多方面。根据以上信息判断下列推 测中正确的是( ) A.碳纳米管的体积在 10 ℃至 500℃之间随温度变化很小,可忽略不计 B.金属镓的熔点、沸点都很低 C.在 30 ℃到 490 ℃之间金属镓的体积与温度变化成正比 D.金属镓的体积在 30 ℃到 490 ℃之间随温度变化很小,可忽略不计 2. (江西初赛)所谓合金,就是不同种金属(或金属与非金属)在熔化状态下形成的一种 熔合物。根据下列四种金属的熔、沸点判断,其中不能形成合金的是( ) Na Cu Al Fe 熔点(℃) 97.5 1083 660 1535 沸点(℃) 883 2595 2200 3000 A.Cu 和 Al B.Fe 和 Cu C.Fe 和 Na D.Al 和 Na 3. (江苏初赛)钨(W)是我国丰产元素,广泛用作灯泡的灯丝,有“光明使者”的美誉。 (1)钨用作灯丝,主要利用它的 (填物理性质); (2)钨的原子结构示意图如右图所示,则钨原子的核外电子 总数为 ; (3)冶炼钨的一个阶段是用碳、氢气等还原剂在高温条件下把氧化钨 (WO3)还原为 金属钨。为了获得纯度较高的钨,应选择 (填“氢气”或“碳”)作还原剂,写 出所选物质还原氧化钨的化学方程式: 。 【情景创新题】 参考答案 1.AC 【解析】根据题给信息“这种温度计测量的范围可从 30 ℃到 490 ℃”推知,碳纳米管 在这个温度范围内体积随温度变化很小;同时也说明金属镓在 30 ℃到 490 ℃范围内体 积与温度变化成正比,故选 AC。 2.C 【解析】Fe 的熔点是 1535 ℃,而 Na 的沸点是 883 ℃,两者无法熔合成合金,故选 C。 3.(1)熔点高 (2)74 (3)氢气 3H2+ WO3===== 高温 3H2O + W 【解析】氢气是一种气体还原剂,还原 WO3 不会引入固体杂质,使得金属钨纯度高。 4. (1)银和铜 铜 铜的产量比银的产量高,且铜的价格比银的价格低 (2)因为铝锅的熔点低,故炒菜时容易软化,而铁锅的熔点高(从硬度角度解释也可) 【解析】联系生活实际并结合表格信息解答。考虑物质的用途时除考虑物质的性质外, 还要考虑到价格、金属的其他性质,不能以偏盖全,盲目解答。 课题 2 金属的化学性质 【培优训练题】 1.(多选)(全国复赛)质量相等的锌和铁分别与质量相等、浓度也相等的稀盐酸反应,反 应情况如右图所示。则下列叙述中正确的是( ) A.图线 a、b 分别表示锌、铁的反应情况 B.锌、铁均反应完,盐酸有剩余 C.盐酸均反应完,—定有锌剩余 D.盐酸均反应完,—定有铁剩余 2.(多选)(湖北初赛)有一包固体混合物,其中含有硝酸银、硝酸铜、硝酸镁及铁粉,加入 足量的水过滤。下列描述的情形不可能存在的是( ) A.滤纸上有 Ag、Cu、Fe,滤液中有 Fe2+、Cu2+、Mg2+ B.滤纸上有 Ag、Cu,滤液中有 Fe2+、Cu2+、Mg2+、Ag+ C.滤纸上有 Ag,滤液中有 Fe2+、Cu2+、Mg2+、Ag+ D.滤纸上有 Ag、Cu,滤液中有 Fe2+、Cu2+、Mg2+ 3.(双阳区初赛) 下列事实不能说明 Zn 比 Ag 活泼的是( ) A.Zn 能与 AgNO3 溶液反应,置换出 Ag B.Zn 能与稀硫酸反应,Ag 则不能 C.自然界没有以单质形式存在的 Zn,而有以单质形式存在的 Ag D.Zn 的熔点为 420 ℃,Ag 的熔点为 962 ℃ 【情景创新题】 4.(原创题) 航空母舰是人类历史上最具威胁的武器之一,是可以为国家利益做出特殊贡 献的“海上霸王”。曾有人说:“一个没有航母和远洋海军的国家就不能称为伟大的国家”。 拥有航母,这个让中国人魂牵梦绕了 70 年的梦想,这个让几代中国海军军人执着的夙 愿终于实现了。2012 年 7 月中国 “瓦良格”号航母先后三次出海试航,同年 11 月正式 交付海军服役。据报道,特种钢、镍铁合金以及钛合金是制造航母的重要合金材料,这 些合金的优点是强度高、耐腐蚀强。 结合上述材料回答下列问题: (1)制造航母所用特种钢中有一种锰钢,其主要性能是韧性好、硬度大。若金属锰(Mn) 在金属活动性顺序中位于铝和锌之间,则下列反应不正确的是( ) A.Mn+2HCl===MnCl2+H2↑ B.Mg +MnSO4===MgSO4+Mn C.Mn+Cu(NO3)2===Mn(NO3)2+Cu D.Fe+MnSO4===FeSO4+Mn (2)航母制造时使用量较多的金属材料是铁合金和钛合金。某校化学兴趣小组想知道铁 和钛的金属活动性谁更强些进行了如下探究: [实验设计]相同温度下,取大小相同的两种金属薄片,用砂纸将表面磨光,分别放入 等体积、等浓度且足量的稀盐酸中反应,观察现象。 请分析回答下列问题: 参考答案 1.AD 【解析】在金属活动性顺序表中,锌的比铁活泼,故锌反应速率较快,最先反应完, 则 A 正确;观察图像可知,反应完毕后生成氢气的质量相等,说明盐酸被完全消耗, 锌可能剩余,而金属铁一定有剩余,故选 AD。 2.AB 【解析】铁粉不能置换出硝酸镁中的镁(镁比铁活泼);铁先置换出硝酸银中的银, 当硝酸银完全反应后,铁才与硝酸铜反应,置换出金属铜。选项 A 中铁过量,滤液中 一定没有 Cu2+,则 A 错误;选项 B 中金属 Cu 析出,说明硝酸银完全反应,滤液中不 可能有 Ag+,故 B 错误。 3.D 【解析】熔点属于金属的物理性质,而活动性属于金属的化学性质,根据金属的熔点 无法确定金属的活动性。 课题 3 金属资源的利用和保护 【培优训练题】 1.(全国复赛)在 a、b 两支试管中加入体积相同的同种生铁块。在 a 中加入食盐水, 塞上橡皮塞,如右图。U 形玻璃管内为红墨水(开始时两端液 面等高)。放置一段时间后,下列有关叙述错误的是( ) A.生铁块中的主要成分是铁,也含有少量的碳 B.红墨水柱两边的液面变为左低右高 C.两试管中铁均被锈蚀 D.a 试管中发生的反应是 2C+2Fe+3O2===2FeCO3 2. (佛山初赛)钢铁是重要的金属材料。 (1)下列铁制品的用途中,利用金属导热性的是 (填字母,下同)。 (2)目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用,其目的是 。 A. 节约金属资源 B. 合理开采矿物 C. 防止钢铁生锈 (3)为防止水龙头生锈,其表面镀有一层铬。铁生锈的条件是 。 (4)将生锈的铁制品放入盛有过量稀盐酸的洗槽中,观察到溶液变黄,有无色气泡逸出。 写出其中一个反应的化学方程式 。 【情景创新题】 3. (原创题)2012 年 4 月 21 日-22 日,中国腐蚀与防护学会联合北京科技大学新材料技 术研究院在北京科技大学举办了第二届“世界腐蚀日”中国区宣传活动。活动以“材料延 寿——绿色防腐蚀产品与先进技术”为主题,举办了材料延寿科技展览和企业新技术展 览等活动。活动旨在通过展览等形式,向社会各界展示腐蚀的危害及腐蚀防护的重要性。 金属锈蚀是一个长期困扰人们的难题,金属锈蚀造成的损失极其重大,据美国金属学会 统计,全球每年因金属锈蚀造成的经济损失占生产总值的 4%,因锈蚀而报废的金属占 总产量的 30%;我国每年因金属锈蚀造成的经济损失达 3000 多亿元。 铁制品的防锈原理是隔绝空气或水,使铁失去生锈的条件。常见防锈方法有以下几类: 第一类:表面保护法(隔绝氧气、酸雨等物质)。(1)外加防护漆或塑料。例如:汽车 的外表面等;(2)覆盖活泼性较弱的金属。如:装饰品镀金,镀铜等;(3)定期外加润 滑油。如:轴承中的润滑油不光有减少阻力的作用还能防止氧化。 第二类:牺牲阳极的阴极保护法(提供电子)。表面覆盖活泼性较主体金属强的金属。 如在海轮的船体上钉上锌块、镀锌铁。 第三类:改变金属的组成(合金)。 请根据上述材料回答下列问题: (1)2012 年 4 月 21 日-22 日,中国腐蚀与防护学会联合北京科技大学新材料技术研 究院在北京科技大学举办了第二届“世界腐蚀日”中国区宣传活动。活动以“材料延寿 ——绿色防腐蚀产品与先进技术”为主题。下列做法不符合该主题的是( ) A.回收铝制饮料罐 B.在钢铁制造的船表面刷环保油漆 C.在铁制品表面镀锌 D.常用自来水冲洗自行车可防止生锈 (2)下列做法易使金属被腐蚀的是( ) A.用过的菜刀擦干 B.铝锅盛放酸菜 C.铁护栏涂上油漆 D.自行车钢圈镀铬 (3)自行车车把防锈的措施是镀金属锌,镀锌防锈的原理是( ) A.锌与氧气结合生成致密的氧化锌保护膜,防止外界空气与内部铁接触 B.金属锌的活动性比铁弱,化学性质稳定 C.金属锌属于不活泼金属,不与酸、氧气等物质反应 D.金属锌不能与水反应,所以起到防锈作用 (4)下列防锈措施属于改变金属的组成的是( ) A.自行车轴承中涂润滑油 B. 铁制大门表面喷漆 C.制成不锈钢菜刀 D.装饰品镀金 (5)据了解,人的手汗也能腐蚀金属。汗液是一种无色透明或淡黄色带有咸味、呈弱 酸性的液体,除含有钠、钾、钙、镁盐外,还含有少量尿素、乳酸、柠檬酸等有机酸。 人的当汗液与金属接触时,会在金属表面形成一层汗液膜,汗液膜会对金属引起电化学 作用,腐蚀金属。 为防止手汗引起锈蚀,请你给工厂生产人员提出合理的建议: (写 出一点即可)。 (6)金属锈蚀是一个长期困扰人们的难题,金属锈蚀造成的损失极其重大,我国每年 因金属锈蚀造成的经济损失达 3000 多亿元。请你就保护金属资源提出一点合理化建议: 。 (7)电镀是金属防锈的方法之一。某电镀厂有甲、乙、丙三个分别给金属表面镀锌、 镀铜、镀银的车间,每个车间电镀液中只含有易溶的锌的化合物、铜化合物和银化合物 中的一种物质。 ①甲车间负责给金属制品镀银。将铜制品镀银的方法是,用砂纸将铜制品表面磨光,然 后插入硝酸银(AgNO3)溶液中,观察到现象是 ;写出反应 的化学方程式 。 ②乙车间负责给铁制水龙头镀金属铜,你认为乙车间所用的电镀液是 溶液。 ③丙车间负责给海轮的船体上钉上锌块,丙车间所用的原料有 ZnSO4 溶液、金属铝、 铁,请写出丙车间获得金属锌的化学方程式 。 参考答案 1.BD 【解析】铁在食盐水中生锈速率加快;铁生锈消耗氧气,故 a 试管内压强减小,U 形玻璃管中的液柱变得左高右低,故 B 错误;铁生锈实际上是铁与氧气、水共同作用 的结果,与铁中的杂质碳无关,故选 BD。 2.(1)B (2)A (3)铁与氧气、水共同作用 (4)Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O(或 Fe+2HCl===FeCl2+H2↑) 3.(1)D (2)B (3)A (4)C (5)带上手套、指套(或用专用工具拿取零件,不要随便用手接触产品等合理答案) (6)防止金属锈蚀(或回收废旧金属或用塑料制品代替金属制品等合理答案) (7)①铜表面附着一层银白色金属 Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag ②硫酸铜(或硝 酸铜或氯化铜等合理答案) ③2Al+3ZnSO4===Al2(SO4)3+3Zn 第八单元 金属和金属材料综合训练 【培优训练题】 1.(辽宁初赛)下列说法正确的是( ) A.在化学反应中只有燃烧才能放热 B.地壳中含量最多的金属元素是氧 C.将石油分馏可以得到多种产品 D.合金的各种性能都比纯金属好 2.(天津初赛)如下图所示,先在锥形瓶中放入几小片已用稀盐酸除去锈斑的铁丝网,然后 向其中加入 3~4 mL 浓食盐水润湿铁丝网,塞紧带导管的单孔塞,导管另一端伸入水中。 若干分钟后,请你观察并回答: [实验现象及相应解释] 请写出你观察到的现象并作出相应解释: (1) ;其原因是 。 (2) ;其原因是 。 [得出结论] 由此实验你得出结论: 。 3.(中山市初赛) 某实验室的废水中含有大量 AgNO3、Zn(NO3)2 和 Fe(NO3)2,课外小组同 学欲从该废液中回收银,并得到副产品硫酸亚铁晶体。实验方案如下: (1)固体甲中含有的物质是(填化学式) ;溶液乙的化学式为 。 (2)写出步骤①的化学方程式: 。 (3)检验步骤①向废水中加入 A 是否过量的方法是 。 【情景创新题】 4. 乐乐同学是一个热爱劳动、善于观察的学生,在星期天帮助妈妈擦洗玻璃时,发现厨房 的钢窗比卧室的钢窗锈蚀严重。请回答: (1)产生这一现象的原因。 (2)在不拆掉此钢窗的前提下,如何防止钢窗进一步锈蚀? (3)下图是废弃金属铝制品回收再利用过程。请你从金属资源方面提出至少三条合理 化建议。 参考答案 1. C 【解析】石油是由汽油、柴油、煤油等组成的混合物,因此石油分馏会得到汽油、柴 油和煤油等产品。合金的某些性能比纯金属好,并不是所有的性能都优越于纯金属,故 选 C。 2. (1)铁丝网生锈 铁与氧气、水相互作用生成铁锈 (2)导管内的液面上升 锥形 瓶中的氧气与铁反应后,瓶内气压减小 [得出结论]铁在有水(或其他盐溶液)存在的 情况下,极易与空气中的氧气反应而被锈蚀 【解析】金属铁在潮湿的空气中易生锈,且在有盐溶液存在的情况下会加快锈蚀速率。 铁生锈消耗氧气,导致锥形瓶内气体压强减小,在外界大气压作用下,烧杯中的水沿导 管上升。 3. (1)Ag、Fe Zn(NO3)2 、Fe(NO3)2 (2)Fe+2AgNO3 === Fe (NO3)2+2Ag (3)取少量固体甲于试管中,加入稀硫酸,有气泡产生则 A 过量,反之,A 不足 4. (1)厨房中的水蒸气比卧室中的水蒸气含量高。(2)将铁锈除掉,在清洁和干燥的钢窗 上刷上一层油漆。(3)金属资源是有限的,大力回收废旧金属,寻找金属的代用品(或 合理地、有计划地开采金属矿物或防止金属锈蚀等合理答案)。