2023年中考九年级化学一轮复习训练 金属材料　金属资源的利用和保护(答案)

金属材料　金属资源的利用和保护
基础题
1.(2021南京)常温下为紫红色固体是(　　)
A.锌 B.铁 C.铜 D.银
2.(2022北京) 下列自行车构件及配件所用的材料中，属于金属材料的是(　　)
A.塑料车筐 B.橡胶车胎 C.钢制车圈 D.棉布座套
3.[中华优秀传统文化]《旧唐书·魏徵传》中有记载：“以铜为镜，可以正衣冠；以史为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。”古代铜能作为镜子的原因是(　　)
A.铜能导电 B.铜能导热 C.铜的硬度大 D.铜具有金属光泽
4.(2022扬州)合金的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关合金的说法不正确的是(　　)
A.人类生产和使用铁器早于青铜器
B.生铁和钢是铁、碳等元素形成的合金
C.不锈钢属于金属材料
D.合金拓宽了金属材料的应用范围
5.[装置创新](2022陕西)如图所示，将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中，并使部分铁钉露出液面。放置一段时间，出现了锈蚀。下列说法不正确的是(　　)
A.甲、乙中，气体含氧气的体积分数不相等
B.乙中，铁钉在水面下的部分锈蚀最严重
C.甲中，铁钉在植物油内的部分没有锈蚀
D.丙中，导管内上升一段水柱
6.(2022广西北部湾经济区改编)人类文明进步与材料发展关系十分密切。
(1)铁锅用于炒菜，主要利用铁具有________的性质。
(2)铝合金被广泛用于航天工业。铝合金的硬度比纯铝的硬度________。
(3)一种新型材料氮化铝(AlN)应用于新能源汽车。工业上用氧化铝、焦炭和氮气在高温条件下制得氮化铝，并生成一氧化碳，该反应的化学方程式是______________________。
(4)世界最大跨径拱桥——广西天峨龙滩特大桥在建造过程中使用了大量钢材。在钢材表面刷漆可防锈，其原因是____________________________________；工业上常用稀盐酸或稀硫酸除铁锈，反应的化学方程式为_______________；建造过程中产生的废钢材可回收利用，其意义是______________(写一条即可)。
7.(2022广东黑白卷)小苏同学想测定木炭还原氧化铜后的固体(含铜粉和碳粉)中铜的质量分数。他取15 g样品放在如图1所示的装置中，不断通入O2，并将生成的气体用足量的氢氧化钠溶液吸收。测得反应过程中烧杯及溶液质量的变化如下表所示：
图1
时间/s t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6
烧杯及溶液质量/g 260 270 277 280 281 282 282
(1)硬质玻璃管中最终剩余的固体是______。
图2
(2)生成CO2的质量为__________g。
(3)求混合物中铜的质量分数(写出计算过程)。
(4)在图2中画出CO2的质量随时间变化的曲线。
(5)小高同学认为，小苏同学设计的装置不严谨，会导致测得的铜的质量分数______(填“偏大”或“偏小”)，理由是____________________________。
拔高题
8.[数字化实验]某同学在三颈瓶中加入一定量的暖宝宝原料(主要成分为铁粉和碳粉)，并滴加几滴水，分别用压强、氧气浓度和温度三种数字传感器绘制出数据变化图像如图所示，则下列说法正确的是(　　)
A.曲线Ⅰ为氧气浓度变化曲线
B.曲线Ⅱ为温度变化曲线
C.曲线Ⅰ、Ⅱ开始上升是因为铁缓慢氧化放热所致
D.如果暖宝宝原料足量，压强可降至0
选做题
9.[2022年版课标·新增情境素材](2022成都)我国有着悠久的钢铁冶炼史，《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1，该方法的生产过程可用图2表示。
图1 图2
资料：①潮泥灰主要成分是石灰石。②铁的熔点是1535 ℃。
根据图文回答下列问题。
(1)常见的铁矿石有赤铁矿和________(写一种)。
(2)不断鼓入空气的目的是________________________。
(3)炼铁炉中生成铁的化学方程式为________________________________________。
(4)撒入潮泥灰主要作用是______________。不断翻炒液态生铁，是为了降低________元素的含量。
(5)钢的性能优良，如钢的熔点比纯铁________，易于加工。
10.利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是(　　)
A. 反应前后Fe元素的化合价由＋2变为0
B. 充分加热，a处固体由黑色变为红色
C. b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2
D. 可用水吸收尾气中的CO
11.2021年5月15日“祝融号”火星车成功着陆。该车使用了新型镁锂合金，下列说法正确的是(　　)
A. 镁锂合金属于金属材料 B. 锂属于非金属元素
C. 镁是地壳中含量最高的金属元素 D. 镁锂合金的硬度比镁的小
12.下列有关金属及合金的说法错误的是 (　　)
A. 金属在常温下大多数都是固体 B. 合金中一定只含金属元素
C. 铝制品耐腐蚀是因为表面生成致密的氧化膜 D. 钢铁是使用最多的金属材料
13.磁铁矿石(含Fe3O4)是常用的炼铁原料，工业上可通过如下反应：
4CO＋Fe3O43Fe＋4CO2，将其中的Fe3O4转化为Fe。
(1)Fe3O4中铁元素和氧元素的质量比为________。
(2)假设冶炼过程中铁没有损耗，用含有 464吨Fe3O4的磁铁矿石可提炼出含铁质量分数为96%的生铁多少吨？
14.2021年2月24日6时29分，首次火星探测任务“天问一号”探测器成功实施第三次近火制动，进入火星停泊轨道。探测器将在停泊轨道上运行约3个月，环绕器7台载荷将全部开机，开始科学探测并为择机着陆火星做好准备，如图为火星车模型，请回答相关问题。
(1)火星车所涉及的下列材料中属于金属材料的是________(填序号)。
A. 探测仪镜头材料——二氧化硅
B. 车轮材料——钛合金
C. 温控涂层材料的成分——聚酰胺
(2)环绕器利用分子吸收光谱，分析出火星土壤中富含氧化铁，所以火星才看起来这么红。实验室利用氧化铁炼铁的反应原理为__________________________(用化学方程式表示)。
(3)火星车上装了4个“大翅膀(太阳能电池板)”，将太阳能直接转变成________能；太阳能电池板中含有硅，工业上制取硅的反应之一是2H2＋XSi＋4HCl，X的化学式为________。
拔高题
15.5月15日，中国“天问一号”探测器成功着陆火星。火星上有峡谷山群、尘埃风暴，昼夜温差较大。安全着陆无需考虑的因素是(　　)
A. 火星地形地貌 B. 探测器金属硬度 C. 火星岩石成分 D. 探测器外壳熔点
16.某学习小组对铁锈蚀进行探究。
【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？
【查阅资料】1. 氯化钙固体可作干燥剂。2. 一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。
3. 常温常压，氧气的密度是d g/mL。
【设计与实验】实验一：定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别加入试管，进行图1实验，现象如表1。
图1
试管 一周后现象
A 铁钉表面有一层铁锈
B 铁钉表面无明显变化
C 铁钉表面无明显变化
D 铁钉表面有较厚铁锈
表1
(1)对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的________________发生化学反应。
(2)对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与______________有关。
(3)铁锈蚀后应及时除锈的原因是______________________________________________。写出除铁锈的化学方程式__________________________________。
实验二：定量探究铁锈蚀的因素
小组设计了图2装置，检查气密性，将5 g铁粉和2 g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2 mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5 mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。
(4)据图3，t2时刻后反应并未停止温度却开始降低，原因是___________________________________________。
(5)据图4，对比AB段和BC段说明__________________________，分析t3时刻压强突然变大的原因是
___________________________________。
图2 图3 图4
17.火法冶铜是当今生产铜的主要方法，以黄铜矿(CuFeS2，其中Fe为＋2价)为原料，火法冶铜的主要反应有：①2CuFeS2＋O2Cu2S ＋2FeS＋SO2; ②2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2；③Cu2S＋2Cu2O6Cu＋SO2↑。下列说法正确的是 (　　)
A. 以上反应前后铜的化合价均降低 B. 反应②属于置换反应
C. 反应涉及的含铜化合物均属于盐 D. Cu2S和CuO中铜的质量分数相同
答案
1.C　2.C　3.D　4.A　5.B
6.(1)导热　(2)大　(3)Al2O3＋3C＋N2 2AlN＋3CO　(4)刷漆可隔绝空气中的氧气和水蒸气　6HCl＋Fe2O3=== 2FeCl3＋3H2O[或3H2SO4＋Fe2O3=== Fe2(SO4)3＋3H2O]　保护金属资源，废物利用(合理即可)
7.(1)氧化铜(或CuO)
(2)22
(3)解：设混合物中碳的质量为x
C＋O2 CO2
12 44
x 22 g
＝　x＝6 g
混合物中铜的质量分数为 ×100%＝60%
答：混合物中铜的质量分数为60%。
(4)
(5)偏小　烧杯敞口放置，氢氧化钠溶液会吸收空气中的CO2
8.C
9.(1)磁铁矿(或菱铁矿)　(2)提高炉温
(3)3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2(或4CO＋Fe3O4 3Fe＋4CO2)　(4)除杂　碳(或C)　(5)低
【解析】(1)常见的铁矿石除赤铁矿外，还有磁铁矿(主要成分Fe3O4)、菱铁矿(主要成分FeCO3)等。(2)生产流程中不断鼓入空气，碳和氧气发生反应放出大量的热，可提高炉温。(3)炼铁炉中炼铁的原理是在高温下利用CO将铁从其氧化物中还原出来，具体反应的化学方程式为3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2或4CO＋Fe3O4 3Fe＋4CO2。(4)在方塘中撒入潮泥灰，其主要成分是石灰石，在高温下石灰石分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与二氧化硅等杂质反应以炉渣的形式除去；不断翻炒液态生铁，可使生铁中过多的碳转化为气体，从而降低碳元素的含量。(5)钢的性能优良，如熔点更低，易于加工等。
10. C　11. A　12. B
13. (1)21∶8
(2)解：设生成含铁质量分数为96%的生铁质量为x
4CO＋Fe3O43Fe＋4CO2
232 168
464 t 96%x
＝
x＝350 t
答：假设冶炼过程中铁没有损耗，用含有464吨Fe3O4的磁铁矿石可提炼出含铁质量分数为96%的生铁350 t。
14. (1)B　(2)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　(3)电　SiCl4
15. C
16. (1)氧气和水蒸气(或O2和H2O)　(2)氯化钠(或NaCl)　(3)铁锈疏松多孔，能吸附氧气和水蒸气，会加快铁的锈蚀　Fe2O3＋6HCl=== 2FeCl3＋3H2O[或Fe2O3＋3H2SO4=== Fe2(SO4)3＋3H2O]　(4)铁生锈放出的热量小于装置散失的热量　(5)加氯化钠溶液前，铁锈蚀较慢(合理即可)　铁锈蚀消耗氧气，装置内压强减小，注射器内盐酸被吸入烧瓶，铁与盐酸反应产生较多氢气
17. D