初中化学同步训练人教9年级全一册第八单元 金属和金属材料.docx

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初中化学同步训练人教9年级全一册第八单元金属和金属材料

　　　　　　第八单元　金属和金属材料

课题1　金属材料

1．金属材料包括纯金属和______两类。

2．金属的物理性质。

（1）金属有共同的物理性质：

金属都有______光泽、导____性、导____性、______性（能被拉伸或展开）。

（2）一些金属的特性：

①铁、铝等大多数金属都呈银白色，铜呈________色，金呈______色；②常温下大多数金属都是固体，______却是液体。

3．金属的性质与用途的关系。

物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。

在考虑物质用途时，还需考虑__________、__________、________、__________等，以及废料是否____________和是否容易造成污染等多种因素。

4．合金。

（1）定义：

在金属中加热熔合某些金属或________，形成具有__________的物质，叫做合金。

（2）合金的形成条件：

其中任一金属的____点不能高于另一金属的____点（当两种金属形成合金时）。

（3）合金与组成它们的纯金属性质比较。

①合金的硬度一般比组成它的纯金属要______。

②合金的熔点比组成它的纯金属要______。

③合金的抗腐蚀性比组成它的纯金属要______。

5．常见重要合金。

（1）铁合金：

主要包括生铁和______，它们的区别是含碳量不同，生铁含碳量____________，钢的含碳量为__________，使得它们的机械性能差异很大。

（2）不锈钢：

是铁和______、______等的合金。

（3）铝合金：

铝中加入______、______、锌等金属形成的合金。

（4）铜合金：

黄铜：

铜、____的合金；青铜：

铜、锡的合金；白铜：

铜、镍的合金。

（5）钛和钛合金：

被认为是21世纪的重要金属材料。

它们具有的优良性能有________、________、可塑性好、易于加工、机械性能好等，尤其是______________非常好，常用于人造骨、飞机机身、海轮、舰艇的外壳等。

6．金属之最。

（1）导电、导热性最好的金属是______。

（2）硬度最高的金属是______。

（3）熔点最高的金属是______。

（4）熔点最低的金属是______。

（5）密度最大的金属是______。

（6）密度最小的金属是______。

（7）地壳中含量最多的金属元素是______。

（8）人体中含量最多的金属元素是______。

（9）使用最广泛的金属是______。

（10）常温为液态的金属元素是______。

金属的物理性质与用途

【触类旁通】

1．以下不属于金属共同性质的是（　　）。

A．有银白色光泽B．有延展性

C．易传热D．易导电

2．某新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线，当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立刻报警。

“防盗玻璃”能报警，这利用了金属的（　　）。

A．延展性B．导电性

C．弹性D．导热性

合金及其特点

[例]下列关于合金的说法正确的是（　　）。

A．合金不属于金属材料

B．合金的硬度一般比各成分金属大

C．合金属于金属单质

D．多数合金的熔点高于组成它的成分金属

【重要提示】

　合金中并非都是金属，组成合金的元素中可能有非金属；合金是一种混合物而不是化合物。

【触类旁通】

3．下列关于钛及钛合金的说法不正确的是（　　）。

A．钛被认为是21世纪的重要金属

B．钛合金具有优良的抗腐蚀性能

C．钛合金已广泛用于航天、船舶等工业中

D．钛的密度大，这是钛的缺点

4．下列各组中的两种物质都属于混合物的是（　　）。

A．钢　不锈钢B．铜　青铜

C．铁　生铁D．锡　焊锡

一、单项选择题

1．金属材料在人类生活中已得到越来越广泛的应用.下列属于金属共性的是（　　）

A.很高的熔点

B.良好的导电性

C.很大的硬度

D.银白色的光泽

2．制作电线的金属材料一般是（　　）。

A．铁B．铜C．银D．镁

3．下列有关金属的说法，正确的是（　　）。

A．纯铁质软，可用来制造机械

B．金属在常温下都是固体，有金属光泽

C．银的导电性在金属中仅次于铜

D．钛具有极强的耐腐蚀性，可用来制造轮船外壳

4．材料与人类生活紧密相关,下列物品所用的材料不属于金属材料的是（　　）

A.人造骨—钛合金

B.“马踏飞燕”—青铜

C.钻石—金刚石

D.金饰品—黄金

5．下列有关金属的说法正确的是（　　）。

A．铜的导电性是金属中最好的，故用于制作电线

B．铝制品通常具有良好的抗腐蚀性

C．铜、黄铜、锡、焊锡都属于单质

D．镀锌的“白铁皮”不易生锈，说明锌不及铁活泼

6．下列有关合金的叙述，正确的是（　　）。

①合金中至少含两种金属；

②合金中的元素以化合物形式存在；

③合金中一定含有金属；

④合金一定是混合物；

⑤生铁是含杂质较多的铁合金；

⑥合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好。

A．①②③④⑤⑥B．①②

C．①③④D．③④⑤⑥

7．武德合金（用50%铋、25%铅、12.5%锡和12.5%镉制成的，它的熔点是70℃）常用于电器保险丝是因为它具有下列性质中的（　　）。

①熔点低；②能导电；③延展性能好；④不易氧化；⑤硬度大。

A．①B．①②③④

C．①③D．全部

二、填空题

8．有①生铁；②钢；③赤铁矿；④金刚石；⑤黄铜；⑥银6种物质。

其中属于单质的是__________（填序号，下同）；属于混合物的是__________；属于合金的是________。

三、简答题

9．下表列出了五种金属的一些资料。

金属

在地壳中

的含量/%

每千克的

价格/￥

相对的抗腐蚀性（1＝最低；4＝最高）

金属的相对强度（1＝最低；3＝最高）

Al

8.1

15.6

3

1

Cu

0.0055

55.6

3

3

Au

0.0000004

323000

4

2

Fe

5.0

20

1

3

Zn

0.007

160

2

2

（1）虽然金在地壳中的含量很低，但人类很久以前就发现了金。

根据表中的信息可知原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）在上表中，哪种金属最适合用来制造输送热水的水管接头？

为什么？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）铝是制造飞机的主要材料，但它的相对强度很低。

试建议如何改进铝的强度以符合制造飞机的要求。

___________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）根据上表提供的资料，举出一项影响金属价格的因素。

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

四、计算题

10．将10.0g含碳的铁合金放在氧气流里充分灼烧，得到0.185g二氧化碳，问该合金中碳的质量分数是多少？

它是生铁还是钢？

（已知：

生铁含碳量：

2%～4.3%；钢的含碳量：

0.03%～2%）

题型1　常见金属的特征及应用

1．金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。

下列性质属于金属共性的是（　　）。

A．硬度很大、熔点很高B．是银白色的固体

C．用来做保险丝D．能够导电、能够导热

2．下列物质的用途中，利用其物理性质的是（　　）。

A．氧气用于切割金属

B．干冰用于人工降雨

C．铁粉用作食品保鲜吸氧剂

D．铜有良好的导电性，因而大量用于制作电线

题型2　合金

3．下列物质不属于合金的是（　　）。

A．青铜B．铝

C．钢D．生铁

4．下列关于金属材料的说法中，不正确的是（　　）。

A．生铁、硬铝、焊锡都属于合金

B．铜有良好的导电性，因而大量用于制作电线

C．铝表面易生成致密氧化铝薄膜，因而具有良好的抗腐蚀性

D．生铁与纯铁的物理性质相同

课题2　金属的化学性质

第1课时　金属与氧气、酸的反应

1．金属与氧气反应。

（1）______常温下很容易反应，______常温下反应很慢，金在高温下不反应。

（2）大多数金属都能与氧气发生反应，但不同的金属反应的____________不同。

（3）铝在空气中与氧气反应，表面生成一层致密的________薄膜阻止其进一步氧化，故铝具有很好的________性能。

2．写出下列反应的化学方程式：

（1）镁与稀盐酸：

__________________________。

（2）锌与稀盐酸：

__________________________。

（3）铁与稀盐酸：

__________________________。

3．置换反应：

由一种________与一种________反应，生成另一种________和另一种________的反应。

4．写出下列反应的化学方程式。

（1）实验室里通常用稀硫酸和锌粒制取氢气：

________________________________________________________________________。

（2）铝在空气中与氧气反应：

________________________________________________________________________。

金属与氧气的反应

【触类旁通】

1．收藏家收藏的清末铝制艺术品，至今保存完好，该艺术品未被锈蚀的主要原因是（　　）。

A．铝不易被氧化

B．铝的氧化物容易发生还原反应

C．铝不易发生化学反应

D．铝易被氧化，但铝表面的氧化铝具有保护作用

2．公元二世纪我国炼丹专家魏伯阳著有《周易参同契》。

该书中描写道“金入于猛火色不夺精光”。

这句话是指黄金的性质在强热条件下（　　）。

A．很稳定B．很活泼C．易氧化D．易还原

【重要提示】

　由金属与氧气的反应条件不同，说明金属活动性不同。

反应越容易，越剧烈，说明金属越活泼。

金属与酸的反应

【实验探究】

反应物

反应现象

反应速度

反应的化学方程式

稀盐

酸或

稀硫

酸　

镁

反应______，产生______气泡

____

Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，__________________________

锌

反应较______，产生______气泡

较快

Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑，__________________________

铁

反应________，有气泡产生，溶液由无色变为______色

较慢

Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，__________________________

铜

不反应

—

—

结论：

镁、锌、铁能和稀盐酸或稀硫酸反应，____反应最剧烈，其次是____，然后是____，铜不反应。

【重要提示】

　多数金属都能与稀盐酸或稀硫酸反应，根据反应的剧烈程度不同，可判断金属的活动性强弱。

【触类旁通】

3．能与硫酸反应产生H2的是（　　）。

A．银B．铜C．铁D．金

4．把一块硬币投入稀盐酸中，过一段时间后溶液变成浅绿色，说明硬币中含有（　　）。

A．铝B．镁C．铁D．银

置换反应

[例1]下列反应属于置换反应的是（　　）。

A．S＋O2

SO2

B．2H2O

2H2↑＋O2↑

C．C＋2CuO

CO2↑＋2Cu

D．Al（OH）3＋3HCl===AlCl3＋3H2O

【重要提示】

1．置换反应的反应物和生成物的种类都必须是一种单质和一种化合物。

2．化合反应：

A＋B===AB（多变一）；分解反应：

AB===A＋B（一变多）；置换反应：

A＋BC===AC＋B。

【触类旁通】

5．在下列反应中，属于置换反应的是（　　）。

①WO3＋3H2===W＋3H2O　②CuSO4＋Zn===Cu＋ZnSO4　③Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2　④2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl

A．①②B．②③C．①②③D．①②④

培优角度：

金属与酸反应生成H2的计算规律

[例2]如下图，烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸，天平调平衡后，同时向左、右烧杯分别加入等质量的锌片和铁片，则从反应开始到金属完全反应的过程中，天平指针指向的变化是（　　）。

A．向左偏B．向右偏

C．先向左偏后向右偏D．先向右偏后向左偏

【方法技巧】

1．等质量的金属与足量的酸（稀硫酸或稀盐酸）反应时，m（H2）＝

×m（金属）。

的比值越大，产生H2的质量越大。

2．等质量、等质量分数的同种酸（稀硫酸或稀盐酸）与足量的不同金属反应时，产生H2的质量相等。

一、单项选择题

1．下列关于金属的说法正确的是（　　）

A.铝在空气中能生成一层致密的氧化铝保护膜

B.铜的化学性质不活泼,在潮湿的空气中也不会生锈

C.钛不具有耐腐蚀性,不可以用来制造轮船外壳

D.镀锌的“白铁片”不易生锈,说明锌没有铁活泼

2．将13g锌样品放入足量的硫酸中反应，放出的氢气是0.36g，则锌样品中含有的杂质可能是（　　）。

A．MgB．AlC．CuD．Fe

3．下列不能由金属和酸直接反应得到的物质是（　　）。

A．氯化镁B．硫酸锌

C．氯化亚铁D．硫酸铜

4．废旧手机的某些部件中含有Mg、Al、Cu、Ag等金属，为了回收重金属，将旧手机的部件粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反应过滤，所得固体中含有的金属是（　　）。

A．Mg和AlB．Cu和AgC．Al和CuD．Mg和Ag

5．镁、铝分别跟足量的稀硫酸反应，若生成的氢气质量相等，则参加反应的镁、铝的原子数目之比是（　　）。

A．2∶3B．2∶1

C．3∶2D．1∶2

6．

将等质量的甲、乙两金属分别与足量的稀硫酸反应,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示.关于甲、乙两金属判断正确的是（　　）

A.铁、镁

B.铁、锌

C.锌、铁

D.锌、镁

7．调节托盘天平平衡，在天平的两边各放一个质量相等的烧杯。

在两只烧杯里注入相同质量、相同质量分数的足量的稀盐酸，然后分别左右两端烧杯中加入质量相等的Fe和金属A。

有气体产生时，天平的指针慢慢地向左偏转（如图a所示）偏转到一定角度后，又慢慢地向右偏转；反应结束时，天平的指针指向右端（如图b所示）。

下列有关说法不正确的是（　　）。

A．金属A的相对原子质量大于Fe

B．左盘烧杯放出的氢气质量大

C．右盘烧杯放出的氢气质量小

D．Fe最先被消耗掉

二、填空题

8．将质量相等的A、B两种金属，同时分别放入两份足量的同种稀盐酸中，反应生成H2的质量与反应时间的关系如下图所示。

根据图中所提供的信息，写出能从中得出的正确结论（至少两个）。

（已知：

A、B在生成物中均为＋2价）

（1）________________________________________________________________________。

（2）________________________________________________________________________。

三、实验题

9．一般情况下，金属越活泼，与酸反应速度越快。

为了探究金属Mg、Zn、Fe与酸反应的快慢，某研究性学习小组设计了如下实验（如下图）。

【实验步骤】

①取A、B、C三支试管，分别加入2mL浓度相同的盐酸溶液；

②分别加入足量的、体积相等的Mg、Zn、Fe，立即把三个相同的气球分别套在各试管口上。

【实验预测与分析】

（1）写出铁与盐酸反应的化学方程式：

______________________________________。

（2）气球膨胀速度最快的是________（填试管编号）。

（3）该实验表明，实验室一般用锌而不选用镁、铁制取氢气的主要原因是：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）步骤②是实验获得成功的关键，你认为在操作过程中小组成员之间应该：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

四、计算题

10．小华想测定CuZn合金及CuAg合金中铜的质量分数，实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀盐酸及一些必要的仪器。

（1）你认为能测出铜的质量分数的是________合金。

（2）小华取

（1）中合金的粉末32.5g，与足量提供的盐酸充分反应，经测定，产生了0.4g气体，请求出该合金中铜的质量分数（要求有计算过程）。

第2课时　金属活动性顺序

1．金属活动性顺序。

2．金属活动性顺序规律。

（1）在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越________。

（2）在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属______置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢。

（3）在金属活动性顺序里，位于前面的金属________把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来。

3．比较铜和银的金属活动性强弱，可选用的药品是（　　）。

A．稀盐酸B．稀硫酸

C．硫酸锌溶液D．硝酸汞溶液

4．将光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中，能观察到的现象有：

铁钉表面由______色变为______色；溶液由______色逐渐变为______色。

写出其反应的化学方程式：

______________________。

金属与化合物溶液的反应

【实验探究】

实验

现象

化学方程式

分析

光亮的铝丝浸入硫酸铜溶液中

铝丝表面覆盖一层____色的铜；溶液由____色变成____色

______________________________

说明____的活动性强于____

（续表）

实验

现象

化学方程式

分析

铜丝浸入硝酸银溶液中

铜丝表面覆盖一层______色的银；溶液由无色逐渐变成____色

______________________________

说明____的活动性强于____

铜丝浸入硫酸铝溶液中

现象不明显

—

说明____的活动性强于____

结论：

铝、铜、银的金属活动性顺序：

____________。

【重要提示】

　根据金属能不能把另一种金属从其金属化合物的溶液中置换出来，可判断金属活动性的强弱。

活动性强的金属能把活动性弱的金属从它们的化合物中置换出来。

【触类旁通】

1．铁钉放入硫酸铜中，一段时间后可能观察到（　　）。

A．溶液由蓝色变成浅绿色

B．铁钉表面有气泡逸出

C．溶液由无色变成蓝色

D．生成了氢气

2．将过量的铁粉放入含AgNO3和Zn（NO3）2的混合溶液中，搅拌，使其充分反应后，过滤，滤纸上留下的金属是（　　）。

A．AgB．Fe、Ag

C．Zn、FeD．Zn、Fe、Ag

金属活动性顺序及其应用

[例1]有A、B、C、D四种金属。

已知C、D与稀硫酸反应，置换出氢，而A、B不能。

向B的化合物溶液中投入A单质，有B析出；在C、D的化合物溶液中放入锌粒时，前者能置换出C，后者不能。

则金属A、B、C、D的活动顺序为（　　）。

A．C＞D＞B＞AB．B＞A＞C＞D

C．D＞C＞A＞BD．D＞A＞B＞C

【重要提示】

　在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来（K、Ca、Na除外）。

【触类旁通】

3．除去FeSO4中混有的CuSO4，下列物质合适的是（　　）。

A．CuB．Mg

C．FeD．H2SO4

4．把X、Y、Z三种金属片分别加入稀硫酸中，X、Y表面有气泡产生，Z无变化；把X加入到Y的化合物溶液中，X表面析出Y。

则三种金属活动顺序为（　　）。

A．Y>X>ZB．X>Y>Z

C．Z>Y>XD．X>Z>Y

培优角度：

金属活动性顺序的验证实验设计

[例2]某研究性学习小组，设计一次性验证锌、铁、铜三种金属活动性的实验，每种方案如下，可行的方案是（　　）。

A．锌、硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液

B．铁、锌、硫酸铜溶液

C．锌、铜、硫酸亚铁溶液

D．铁、铜、硫酸锌溶液

【方法技巧】

1．两种金属活动性的比较。

（1）采用“一金一溶液”方法（K、Ca、Na除外）：

即一种是金属单质，另一种金属则采用其化合物的溶液。

操作是将该金属单质A放入到另一金属B的化合物溶液中，如果能反应，则活动性：

A>B，如果不能反应，则活动性：

A

（2）采用“二金一酸”方法（适用于至少一种氢前金属）：

即两种都是金属单质，再加上一种酸（稀盐酸或稀硫酸）。

操作是将两种金属单质A、B分别放入到酸溶液中，如果A能反应而B不能反应，或A比B放出氢气速率快，则活动性：

A>B，反之，则活动性：

A

2．三种金属活动性的比较。

（1）采用“两边金属中间盐（化合物溶液）”。

（2）采用“中间金属两边盐（化合物溶液）”。

一、单项选择题

1．锡（Sn）是五金之一,它在金属活动性顺序中位于铁和铜之间,则下列反应不会发生的是（　　）

A.Zn+Sn（NO3）2=Zn（NO3）2+Sn

B.Sn+2HCl=SnCl2+H2↑

C.Sn+2AgNO3=Sn（NO3）2+2Ag

D.Sn+MgSO4=SnSO4+Mg

2．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＋H2SO4===MnSO4＋H2↑

B．Mg＋MnSO4===MgSO4＋Mn

C．Fe＋MnSO4===FeSO4＋Mn

D．Mn＋CuSO4===MnSO4＋Cu

3．下列有关事实不能用金属活动性顺序解释的是（　　）

A.铁能将铜从硫酸铜溶液中置换出来

B.铝制品抗腐蚀能力比铁制品强

C.不能用金属铜与稀硫酸反应制取氢气

D.相同条件下,镁和锌与稀盐酸反应的剧烈程度

4．有X