专题11 金属和金属材料-2024年九年级化学寒假培优专项训练（沪教版）

本资料来自专辑：

2024年九年级化学寒假培优专项训练

专题11 金属和金属材料

姓名：_________ 班级：_________ 学号：_________

考点一 金属材料（包括______和_________）

1．金属共同的物理性质

（1）常温下为固体（特殊：汞为_________），有金属_________，密度较大，熔点较高。

（2）大多数金属呈_____________，特殊：铜________色，金______色，铁粉______色(铁片为银白色)。

（3）大多数金属具有优良的导电性、导热性，有_________。

2．合金

（1）定义：由一种金属跟其他_________（或_________）熔合形成的具有_________的_________。

（2）特点：一般说来，合金的_________比各成分低，硬度比各成分_________，抗腐蚀性能更_________。

（3）常见合金：

①铁的合金：生铁（含碳量_________）和钢（含碳量_________），区别：_________不同。

②铜合金：_________（铜、锌的合金）；_________（铜、锡的合金，它是人类使用最早的合金）。

③钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料。广泛用于喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳等。

考点二 金属的化学性质

1．金属 + 氧气 →__________________

（1）铜与氧气反应

化学方程式：__________________；现象：红色固体表面_________。

（2）铁与氧气反应

化学方程式：__________________；现象：剧烈燃烧，_________，放热，生成一种_________。

（3）镁与氧气反应

化学方程式：__________________；现象：剧烈燃烧，发出_________，放热，生成_________。

（4）铝与氧气反应

化学方程式：__________________；现象：剧烈燃烧，发出_________，放热，生成_________。

2．金属 + 酸 →__________________

（1）铁与盐酸反应

①化学方程式：__________________；

②现象：产生_________，金属逐渐溶解至消失，放热，溶液由__________________。

（2）镁与盐酸反应

①化学方程式：___________________________ ；

②现象：产生大量_________，金属逐渐溶解至消失，放热。

3．金属 + 盐 →__________________

（1）铁与硫酸铜溶液反应

①化学方程式：________________；

②现象：铁的表面覆盖着一层_____________ ，溶液由___________。

（2）铜与硝酸银溶液反应

①化学方程式：___________；

②现象：铜的表面覆盖着一层_________，溶液由_______________。

考点三 金属资源的保护和利用

1．铁的冶炼

（1）实验室炼铁

①原理：____________________________________；

②现象：玻璃管里___________________________，试管中澄清石灰水_________。

（2）工业炼铁的主要反应

①____________________________________（提供热量）；

②____________________________________（提供还原剂）；

③____________________________________（炼铁的原理）

2．金属资源的保护

（1）铁制品锈蚀的过程，是铁与空气中的_____________等发生化学反应的过程。在酸、盐的环境下，铁生锈速率会_____________。

（2）铁锈的主要成分：_____________。

（3）防止金属生锈的方法

①保持铁制品表面_____________。

②在钢铁表面形成_____________。刷油漆、涂油、镀铬等。

③改变金属的_____________。如制成合金，如不锈钢。

（4）保护金属资源途径：防止_____________，回收利用废旧金属，有计划、合理地_____________，寻找金属的代用品。

考点一 金属材料

1． 2023年5月28日，国产大型客机C919成功完成首次商业飞行。下列C919应用的材料中，不属于金属材料的是

A．碳纤维复合材料              B．第三代铝锂合金           C．钛合金                  D．钢材料

2． 2023年5月28日，国产大型客机C919首次商业载客飞行成功，C919在制造过程中使用了铝锂合金、钛合金、超高强度钢等大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是

A．合金中一定只含金属元素

B．金属材料包括纯金属和合金

C．钛合金的硬度比纯钛更大

D．超高强度钢属于一种铁合金

3．中国国家博物馆珍藏着一枚“国玺”，即“中华人民共和国中央人民政府之印”，代表着熠熠生辉的共和国符号。她由铜胎铸字，不易变形。选用这种材料作为印章胎体最大的优点是

4． 2023年5月10日搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭成功发射，中国空间站应用与发展阶段的首次“太空快递”成功“上新”。

(1)“天宫空间站”采用众多先进科技，如钛镍“形状记忆合金”制成的天线，钛镍合金属于 _____________（填“金属材料”或“合成材料”）。

(2)飞船使用了大量的铝合金材料，铝合金相比纯铝的优点是  （填序号）。

A．硬度高

B．熔点高

C．抗腐蚀性强

考点二 金属的化学性质

1．人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代，再到铝合金大量使用的过程。这一事实与下列因素有关的是

A．地壳中金属元素的含量

B．金属的导电性、延展性

C．金属的物理性质

D．金属冶炼的水平

2．将等质量的镁和铁分别放入等质量、相同质量分数的稀盐酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示，下列说法错误的是

A．0-t_l时段，产生氢气的质量镁比铁大

B．0-t₂时段，参加反应的镁的质量与铁相等

C．完全反应消耗盐酸的总质量一定相等

D．反应结束后镁一定有剩余

3．把铁粉放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，下列说法正确的是

A．滤液中只有硝酸铜

B．滤渣中含有铁

C．滤液中一定有硝酸亚铁和硝酸铜

D．滤渣中一定含有铜和银

4．某溶液中含有和，向其中逐渐加入一定质量的铁粉进行处理，并绘制加入铁的质量与溶液中溶质种类的关系图。下列说法正确的是

A．a、b两点，溶质的种类相同并且溶液的质量相等

B．当溶质种类为1种时，溶液可能为蓝色

C．当溶质种类为2种时，金属单质种类可能为1种或两种

D．当溶质种类为3种时，向金属单质中加入盐酸有气泡

考点三 金属资源的保护和利用

题型01 金属冶炼

1． CO还原CuO的实验如图所示，有关说法正确的是

A．玻璃管中粉末由黑变红

B．NaOH溶液的作用是检验

C．可用生石灰吸收尾气

D．结束实验时，先熄灭酒精灯再同时夹紧弹簧夹、

2．利用如图所示实验装置模拟工业炼铁(加特仪器未画出)，下列说法正确的是

A．实验开始时，应先点燃酒精灯，再通入纯净的一氧化碳

B．反应过程中可观察到a处固体由黑色逐渐变为红色

C．实验结束时，应该停止加热之后继续通一氧化碳，直到玻璃管冷却

D．一氧化碳有毒，可用氢氧化钠溶液吸收尾气中的一氧化碳，防止污染空气

3．用如图装置模拟炼铁，下列说法正确的是

A．玻璃管中的反应属于置换反应

B．玻璃管中的粉末由黑色逐渐变红色

C．该实验中若还原16g的氧化铁只需要8.4gCO

D．该装置可以进行尾气处理

4．用如图装置（图中a处置于80℃热水浴中，夹持装置省略）模拟工业炼铁，已知甲酸（HCOOH）在热浓硫酸的作用下生成水和一氧化碳。下列说法不正确的是

A．实验中应先滴加甲酸再点燃酒精喷灯

B．实验中可观察到b处黑色固体变红，c处澄清石灰水变浑浊

C．b处反应后称量固体发现固体质量减少

D．实验中产生的尾气可用酒精灯点燃处理

题型02 金属资源的保护

5．资源的回收再利用有利于生活环境的保护。下列物品不属于可回收物的是

6．防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是

A．表面涂油          B．表面刷漆               C．覆盖塑料               D．制成合金

7．下列做法不能有效保护金属资源的是

A．防止金属腐蚀

B．寻找金属的代用品

C．回收利用废旧金属

D．肆意开采金属矿物

8．用如图所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是

A．金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程

B．在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀

C．在有氧气和水的条件下，铜比铁易生锈

D．铜生锈可能与空气中的O₂、H₂O和CO₂有关

1．关于金属物品的使用正确的是

A．铝合金门窗变旧变暗后用砂纸或钢丝球打磨

B．铁桶中加入硫酸铜溶液和石灰乳配制杀菌剂波尔多液

C．铝壶内的水垢用热浓盐酸长时间浸泡

D．校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈

2．化学的“美”一直在陶冶着我们。小游同学在验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性顺序创造了美丽的“金属树”。向两个放有宣纸的培养皿中分别滴入适量的CuSO₄溶液、AgNO₃溶液，再放入铁粒，一段时间后观察到的实验现象如图，下列说法正确的是

A．得到“铜树”后的溶液一定是无色的

B．该实验能证明Fe、Cu、Ag三种金属活动性顺序

C．实验前需要打磨铁丝是因为除去表面的氧化物

D．得到“银树”反应方程式是Fe+AgNO₃=Fe（NO₃）₂+Ag

3． “愚人金”实为铜锌合金，外观与黄金极为相似。下列关于鉴别“愚人金”与黄金的实验方案，合理的是

①比较硬度，硬度小的是“愚人金”   ②灼烧，表面变色的是“愚人金”   ③浸没在稀盐酸中，表面有气泡产生的是“愚人金”    ④浸没在硫酸锌溶液中，表面附着白色物质的是“愚人金”

A．①②                 B．②③                      C．③④                      D．①③

4．（新装置——Y形管）化学兴趣小组的同学模拟工业炼铁原理，设计如图所示的实验。下列有关说法错误的是

A．实验开始先点燃酒精喷灯，再通入

B．实验结束后，观察到有黑色固体被磁铁吸引

C．关闭弹簧夹一段时间后注射器内的溶液变浑浊

D．装置中气球的作用是收集尾气，防止污染空气

5．除去下列各物质中的少量杂质，所选用的试剂及操作方法均正确的是

A．A                     B．B                           C．C                           D．D

6．将一氧化碳和铁的氧化物置于密闭容器中，一定条件下充分反应，反应过程中容器内部分物质的质量变化如图所示。下列说法不正确的是

A．m的值为16.8

B．参加反应的铁的氧化物的质量为21.6g

C．当质量为4.4g时，容器内CO的质量为14g

D．铁的氧化物中

7．（新情境——C919）2023年5月28日上午，中国东方航空使用中国商飞交付的全球首架C919大型客机，执行MU9191航班，从上海虹桥机场顺利起飞，到达地为北京首都机场，正式开启了这一机型全球首次商业载客飞行。这标志着我国的航空强国梦又迈出了一大步。大飞机使用了各种化学材料，见图甲。请回答：

(1)图乙是钛的原子结构示意图，则x＝_____________。

(2)铁比铝的强度大，但制造大飞机却用铝合金而不用铁合金，主要原因是铝比铁具有更好的抗腐蚀性和_____________的特点。

(3)铝单质与氢氧化钠水溶液反应，放出氢气，同时生成NaAlO₂这种物质请写出反应的化学方程式   。

8．回收利用废旧金属具有重要意义。某金属废料的成分是Zn、Cu和CuO，利用该金属废料回收铜。请回答下列问题。

(1)步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的操作名称是_____________。

(2)加入过量稀的目的是_____________。

(3)滤液Ⅰ与Zn反应生成Cu的化学方程式为_____________。

9．（新情境——空间站）“扬帆起航，逐梦九天”，2022年5月起，中国空间站将进入建造阶段。

(1)飞船用钛镍形状记忆合金制作卫星天线，空间站的建造也使用到大量铝合金和钛合金。合金比组成它的纯金属的硬度_____________（填“大”或“小”）。

(2)资料显示，镍（Ni）的金属活动性介于铁与铜之间，为验证三种金属的活动性，下列选用的药品组合可行的是_____________（填序号）。

①FeCl₂溶液、Ni、CuCl₂溶液

②FeCl₂溶液、Ni、Cu

③Fe、NiCl₂溶液、Cu

(3)利用下图装置可做CO还原Fe₂O₃的实验，并检验该反应生成的气体产物，其中A装置的作用是将二氧化碳和炭粉在高温下转化为一氧化碳。（注：氢氧化钠溶液可吸收A中残余的CO₂气体）

B装置玻璃管内反应的化学方程式为_____________。

要达到实验目的，装置从左到右的连接顺序应为_____________（装置不能重复使用）。

从环保角度考虑，对以上装置的改进措施是_____________。

10．（新考法——转化图）2023年兔年春晚的《满庭芳•国色》直接聚焦到中国传统五色——“黄、青、白、赤、黑”，带火“色彩新潮流”。小智同学以“青”为线构建铜及其化合物的知识图，请根据图回答。

(1)反应⑦可以实现“玄青”到“曾青”的转变，化学方程式_____________。

(2)“丹青”和“玄青”可以相互转化，下列关于④⑤两个变化的说法正确的是_____________。

a.反应类型相同

b.都有元素化合价发生变化

c.两种物质颜色不相同

(3)实现“曾青”到“丹青”的转变，属于_____________反应(填基本反应类型)

(4)“绿青”的化学式为Cu₂(OH)₂CO₃是由Cu与空气中的H₂O、O₂，还有_____________ (填化学式)共同作用的结果。

…………

参考答案

考点一 金属材料（包括纯金属 和合金 ）

1．金属共同的物理性质

（1）常温下为固体（特殊：汞为液体），有金属光泽，密度较大，熔点较高。

（2）大多数金属呈银白色，特殊：铜紫红色，金黄色，铁粉黑色(铁片为银白色)。

（3）大多数金属具有优良的导电性、导热性，有延展性。

…………