安徽省2024九年级化学下册第八单元金属和金属材料综合素质评价新版新人教版

第八单元综合素质评价限时：45分钟满分：40分可能用到的相对原子质量:H—1C—12O—16P—31Fe—56一、本大题包括12小题,每小题1分,共12分,每小题的4个选项中只有1个符合题意。1.中华文明源远流长,文物承载着文明的记忆。下列文物中,主要由金属材料制成的是()A.清代瓷盘 B.明代书轴C.西周铜鼎 D.唐代石狮2.合理利用资源、保护环境是每个公民不可推卸的责任。下列做法正确的是()A.回收废旧金属,循环利用资源B.推广电动汽车,废旧电池集中填埋C.矿物资源无限,可以任意开采D.用钢丝球擦洗铝制炊具,保持光亮3.我国古代的冶铁技术世界第一。早在公元前4世纪,中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁,并采用加入“黑土”的方法降低生铁的熔化温度。“黑土”中含有磷酸铁(FePO4),下列有关磷酸铁的说法正确的是()A.属于氧化物 B.由三种非金属元素组成C.相对分子质量为151gD.所含元素中,氧元素的质量分数最大4.2023年3月31日,我国自主研制的首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行,标志着我国在高温超导电动悬浮领域实现重要技术突破。在高温超导中使用了铝块。铝元素在元素周期表中的相关信息如图所示,下列说法正确的是()A.铝原子的核外电子数为14B.铝元素的相对原子质量为26.89gC.铝是地壳中含量最多的元素D.“Al”既有宏观意义,又有微观意义5.某同学在进行“探究金属的性质”实验时,部分操作如下,其中正确的是()6.用数轴表示某些化学知识时,较为直观、简明。下列用数轴表示的化学知识中,正确的是()7.某小组在进行铝片与硫酸铜溶液的反应时,绘制出该反应的微观示意图如图所示(图中微粒未完全画出)。下列说法正确的是()A.硫酸铜溶液中含有的微粒只有Cu2＋、SO2－4B.该反应的化学方程式为Al＋CuSO4=AlSO4＋CuC.反应的实质:Al得到电子变成Al3＋,Cu2＋失去电子变成CuD.硫酸铜溶液显蓝色,硫酸铝溶液显无色,说明硫酸铜溶液显蓝色与Cu2＋有关8.下列对比实验设计中,不能达到相应实验目的的是()ABCD探究铜和黄铜的硬度探究铁生锈需要水和氧气参加探究锌、铜的活动性强弱探究温度对反应速率的影响9.有X、Y、Z三种金属,把X、Z分别投入稀硫酸中,只有X的表面有气泡产生;把Z投入Y的化合物溶液中,Z的表面有Y析出。下列判断错误的是()A.三种金属的活动性顺序一定是X>Z>YB.将Y投入X的化合物溶液中,无X析出C.若Z是Cu,则Y一定是AgD.除去Y中的X,加入足量稀盐酸,溶解后过滤10.推理是化学学科核心素养的重要内容。下列推理正确的是()A.合金的硬度一般比组成它的纯金属更高,所以黄铜的硬度高于铜和锌B.铁制品表面刷油漆可以防止腐蚀,所以铝制品防止腐蚀也要刷油漆C.置换反应生成单质和化合物,所以生成单质和化合物的反应一定是置换反应D.活泼金属与稀硫酸反应产生气体,所以能与稀硫酸反应产生气体的物质一定是活泼金属11.某化学兴趣小组利用如图所示的装置进行创新实验。向烧杯中加入约30mL稀硫酸,5～7s后将燃着的木条置于玻璃管口,观察到有火焰产生,一段时间后观察到铜片由右向左逐渐变红,同时火焰明显变小。下列说法错误的是()A.玻璃管口产生的火焰为淡蓝色B.该实验利用了铜的导热性C.图示的装置中,共发生了2个化学反应D.火焰变小的原因可能是稀硫酸的浓度减小12.某同学在图1所示的三颈瓶中加入一定量暖宝宝的原料(主要成分为铁粉和炭粉),并滴加几滴水,分别用压强传感器、氧气浓度传感器和温度传感器测得的结果如图2所示,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中,开始阶段两条曲线均上升是因为铁粉发生缓慢氧化反应放热D.如果暖宝宝的原料足量,压强可降至0二、非选择题(本大题包括5小题,共28分)13.(5分)阅读下列短文,回答问题。2023年5月28日,国产大型客机C919从上海虹桥飞抵北京首都国际机场,首航成功,正式投入商业运营。C919在机体结构上大规模应用了第三代铝锂合金等先进材料,铝锂合金助力C919综合减重7%。现代先进的飞机与飞行器要飞得高、快、远、省,就必须靠轻、强、美的材料。铝、镁、锂、钛这些金属及其合金被称为“飞行的金属”。金属及其合金的性质决定其用途。钛在盐酸、硫酸、硝酸溶液中耐腐蚀,在碱溶液中可以稳定存在。铝制品在空气中耐腐蚀。将1mm厚的不锈钢、钛分别浸没在海水中,不锈钢4年后完全被腐蚀,而钛几十年后没有被腐蚀。钛合金、铝黄铜(铝合金)、铜镍(铜合金)耐海水腐蚀性能的试验结果如图所示。航空航天材料的选择,既要轻又要有足够的强度。铝、镁、锂、钛、铁的密度(单位:g·cm－3)分别为2.7、1.74、0.54、4.51和7.9。不锈钢、铝合金和钛合金的比强度(单位:MPa·cm3·g－1)分别为79、167和218,比强度越大,材料的性能越好。铝,姗姗来迟,给世界带来勃勃生机。镁、锂让飞行器变得更快更省。钛,力大无比的巨人,“全能”的钛帮助人类飞出地球,飞向太空！(1)铝锂合金属于________(填“金属材料”或“合成材料”)。(2)铝制品在空气中耐腐蚀,原因是__________________(用化学方程式解释)。(3)结合图示,能分析得出的结论是____________________________________。(4)下列叙述错误的是________(填字母)。A.作为航空航天材料,与铝相比,钛在密度和强度方面都具有明显优势B.锂和镁、铝相比,能让飞行器变得更快的原因:锂的密度比镁、铝的小,质轻C.钛合金在现代先进的飞机与飞行器中有很好的应用前景D.跟铝相比,铝锂合金的熔点较低14.(6分)某小组欲在实验室制取氢气,装置如下图所示,回答下列问题。(1)仪器①的名称是________。(2)实验室用锌粒与稀硫酸制取氢气,反应的化学方程式为__________________,可以选择的发生装置是________(填“A”或“B”)。(3)若选用E装置制取氢气,如何使反应开始?______________________________。(4)若用装满水的D装置收集氢气,气体应从________(填“a”或“b”)端进入。15.(5分)从废旧电脑的某些零部件中回收金属银,设计的流程如图所示:(1)步骤Ⅰ和步骤Ⅱ中,都涉及的实验操作是________。(2)步骤Ⅰ中加入足量稀硫酸,发生反应的化学方程式为________________________________________________________________。(3)溶液X中只含有一种溶质,该溶质的化学式为________。(4)据此判断,铜、银、铝三种金属的活动性由强到弱的顺序是____________。16.(7分)炼铁与国家建设、人们的生活密不可分。某小组以“一氧化碳还原氧化铁”为主题进行项目式学习。【查阅资料】①一氧化碳还原Fe2O3转化为铁的具体过程如下:Fe2O3eq\o(→,\s\up7(400～500℃))Fe3O4eq\o(→,\s\up7(600～680℃))FeOeq\o(→,\s\up7(700～800℃))Fe②铁粉和铁的氧化物的颜色和磁性如下表:FeFe2O3Fe3O4FeO颜色黑色红棕色黑色黑色磁性有无有无【任务一】认识实验中的现象和反应(1)烧杯中,说明该反应已经开始进行的现象是_________________________。(2)实验过程中,温度为700～800℃时,发生反应的化学方程式为______________________________。【任务二】认识实验中的安全和环保(3)点燃酒精喷灯前要先通入一段时间CO,目的是____________________________。(4)点燃尾气的目的是________________________________________________。【任务三】认识实验中的质量变化(5)小华的实验方案:实验进行一段时间后,称量盛有氧化铁的玻璃管,测得反应前后的质量差为m1,称量盛有澄清石灰水的烧杯,测得反应前后的质量差为m2(即生成CO2的质量),则理论值m1和m2的大小关系是m1________(填“>”“＝”或“<”)m2。实验后,发现测得的m2数据有较大误差(①、②中任选一个空作答,填错或多填均不得分)。①若m2的实际值大于理论值,则可能的原因是________________________________________________________________。②若m2的实际值小于理论值,则可能的原因是________________________________________________________________。注意:若答对以下小题奖励3分,化学总得分不超过40分。【任务四】探究物质的成分(6)请在如图所示的方框中,画出反应过程中A处导管内存在的气体分子的微观示意图。(7)小组同学为了探究反应一段时间后固体生成物的成分,通过设计实验方案:__________________________________________(写出步骤和现象),确定了生成物中有铁单质。(8)小组成员又提出新的方案:若能测出固体生成物中铁元素的质量分数ω,若ω________(填取值范围),则也可以确定固体生成物中一定有铁单质。17.(5分)某些食品包装内常有一小包黑色的粉末(主要成分是铁粉),用来吸收氧气和水以防止食品变质,常称之为双吸剂。(1)打开一包双吸剂,发现粉末中出现少量红棕色物质,原因是__________________________。(2)称量6g该双吸剂样品,加入足量稀盐酸,反应生成氢气的质量如图所示,计算该样品中所含铁的质量。(写出计算过程)

答案一、1.C【点拨】清代瓷盘由陶瓷制成,陶瓷属于无机非金属材料,A不符合;明代书轴的主要成分是纤维素,纤维素属于天然材料,B不符合;西周铜鼎由青铜制成,青铜属于铜锡合金,合金属于金属材料,C符合;唐代石狮由石头制成,石头属于无机非金属材料,D不符合。故选C。2.A【点拨】回收废旧金属有利于资源的循环利用,A正确;废旧电池填埋会污染土壤和地下水,不利于保护环境,B错误;矿物资源是有限的,不能任意开采,C错误;铝制炊具的表面有致密的氧化铝薄膜,能阻止内部的铝进一步被氧化,故铝制炊具不能用钢丝球擦洗,D错误。故选A。3.D【点拨】氧化物中只含两种元素且其中一种为氧元素,FePO4不属于氧化物,A错误;FePO4由Fe、P、O三种元素组成,其中Fe属于金属元素,B错误;FePO4的相对分子质量为56＋31＋16×4＝151,相对分子质量的单位是“1”,不是“g”,常常省略不写,C错误;FePO4中,Fe、P、O三种元素的质量比为56：31：64,因此氧元素的质量分数最大,D正确。故选D。4.D【点拨】原子的核外电子数＝原子序数,铝原子的核外电子数为13,A错误;相对原子质量的单位是“1”,不是“g”,常常省略不写,B错误;地壳中含量最多的元素为氧元素,C错误;“Al”宏观上可以表示铝这种物质、铝元素,微观上可以表示1个铝原子,D正确。故选D。5.B【点拨】向试管中加入铝片,试管应横放,A错误;倾倒液体时,瓶塞倒放,试剂瓶的标签朝向手心,试剂瓶口紧挨试管口,试管稍倾斜,B正确;用胶头滴管向试管中加入液体时,胶头滴管应竖直悬空在试管口的正上方,不能伸入试管内或靠在试管内壁上,C错误;实验废弃物应倒入指定的废液缸中,处理后再排放,D错误。故选B。6.B【点拨】铁、锌、铜三种金属的活动性由强到弱的顺序是锌＞铁＞铜,A错误;金属使用年代由远到近的顺序是铜→铁→铝,B正确;生铁的含碳量是2%～4.3%,钢的含碳量是0.03%～2%,生铁的含碳量比钢的高,C错误;钨、银、汞三种金属的熔点由低到高的顺序是汞＜银＜钨,D错误。故选B。7.D【点拨】硫酸铜溶液中含有的微粒除了Cu2＋、SO2－4,还有水分子,A错误;生成物硫酸铝的化学式为Al2(SO4)3,所以反应的化学方程式应为2Al＋3CuSO4=Al2(SO4)3＋3Cu,B错误;反应的实质是Al失去电子变成Al3＋,Cu2＋得到电子变成Cu,C错误;硫酸铜溶液显蓝色(所含粒子为Cu2＋、SO2－4、H2O分子),硫酸铝溶液显无色(所含粒子为Al3＋、SO2－4、H2O分子),两种溶液中都含有SO2－4、H2O分子,则硫酸铜溶液显蓝色与Cu2＋有关,D正确。故选D。8.B【点拨】将纯铜片和黄铜片互相刻画,纯铜片表面出现划痕,说明黄铜的硬度比纯铜的硬度大,A正确;左边试管中的铁钉同时与水和氧气接触,会生锈,右边试管中的铁钉只与水接触,不生锈,说明铁生锈需要氧气参加,不能说明铁生锈需要水参加,B错误;锌片表面有气泡产生,铜片表面没有气泡产生,说明锌的活动性比铜强,C正确;两支试管中的反应都是铁与稀盐酸反应,放在热水中的试管里产生气泡的速率较快,说明温度越高反应速率越快,D正确。故选B。9.C【点拨】把X、Z分别投入稀硫酸中,只有X的表面有气泡产生,说明活动性：X＞(H)＞Z;把Z投入Y的化合物溶液中,Z的表面有Y析出,说明活动性：Z＞Y。因此X、Y、Z三种金属的活动性顺序是X＞Z＞Y,A正确;Y的活动性比X弱,不能将X从其化合物溶液中置换出来,B正确;若Z是Cu,则Y是比铜活动性弱的金属,Y不一定是Ag,C错误;X能与稀盐酸反应,Y不能与稀盐酸反应,故除去Y中的X,可加入足量稀盐酸,溶解后过滤,D正确。故选C。10.A【点拨】合金的硬度一般比组成它的纯金属更高,黄铜是铜锌合金,所以黄铜的硬度高于铜和锌,A正确;铝制品表面有一层致密的氧化铝薄膜,能阻止内部的铝被腐蚀,无须刷油漆防止腐蚀,B错误;生成单质和化合物的反应不一定是置换反应,如氯酸钾受热分解生成氧气和氯化钾,该反应属于分解反应,C错误;能与稀硫酸反应产生气体的物质不一定是活泼金属,也可能是碳酸钙等,D错误。故选A。11.C【点拨】镁与稀硫酸反应生成氢气,氢气具有可燃性,燃烧时产生的火焰为淡蓝色,A正确;铜片由右向左逐渐变红,说明木条和氢气燃烧均放热,使铜片的温度升高,氧化铜与氢气在加热的条件下反应生成铜和水,该实验利用了铜的导热性,B正确;该图示装置中共发生了3个反应：镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气、氢气燃烧生成水、氢气与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水,C错误;随着反应的进行,稀硫酸的浓度减小,镁与稀硫酸反应的速率减小,产生氢气的速率减小,因此火焰变小,最后熄灭,D正确。故选C。12.C【点拨】暖宝宝原料的主要成分为铁粉和炭粉,加水后铁粉发生缓慢氧化反应,消耗氧气并放热。反应过程中,氧气的浓度逐渐降低,反应完全后不再变化;瓶内温度逐渐升高,反应完全后温度逐渐恢复到室温;瓶内氧气被消耗,但瓶内的温度升高,因此瓶内压强先增大,反应完全后瓶内压强减小,最终小于起始压强。因此,曲线Ⅰ为温度变化曲线,曲线Ⅱ为压强变化曲线,曲线Ⅲ为氧气浓度变化曲线,A、B错误;曲线Ⅰ、Ⅱ中,开始阶段两条曲线均上升是因为铁粉发生缓慢氧化反应放热,瓶内的温度升高,压强增大,C正确;即使暖宝宝的原料足量,氧气完全被耗尽,但瓶内还有氮气等空气中的其他成分,所以瓶内压强不会降至0Pa,D错误。故选C。二、13.(1)金属材料(2)4Al＋3O2=2Al2O3(3)钛合金耐海水腐蚀的性能较强(合理均可)(4)A【点拨】(1)金属材料包括纯金属和合金,铝锂合金属于金属材料。(2)铝制品耐腐蚀是因为铝容易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,化学方程式为4Al＋3O2=2Al2O3。(3)由图可知,随着海水流速的增大,钛合金的侵蚀速率不变,而铝黄铜(铝合金)和铜镍(铜合金)的侵蚀速率增大,故钛合金耐海水腐蚀的性能较强。(4)航空航天材料的选择,既要轻又要有足够的强度,与铝相比,钛的硬度、密度均较大,硬度方面具有优势,但密度方面不具有优势,A错误;锂和镁、铝相比,能让飞行器变得更快的原因是锂的密度比镁、铝的小,质轻,B正确;现代先进的飞机与飞行器要飞得高、快、远、省,就必须靠轻、强、美的材料,钛合金在现代先进的飞机与飞行器中有很好的应用前景,C正确;合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低,因此铝锂合金的熔点比铝的低,D正确。故选A。14.(1)长颈漏斗(2)Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑;A(3)倾斜Y形管,使稀硫酸与锌粒接触(4)b【点拨】(1)仪器①是长颈漏斗。(2)锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑,反应物为固体和液体,反应不需要加热,故发生装置选择A。(3)E装置为Y形管,反应物在Y形管的两侧,使反应开始需要倾斜Y形管,使稀硫酸与锌粒接触。(4)用装满水的D装置收集氢气,气体从b端进入,水从a端排出。15.(1)过滤(2)2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑(3)Cu(NO3)2(4)Al>Cu>Ag【点拨】(1)步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都是将固体和液体分离,都涉及的实验操作是过滤。(2)在金属活动性顺序中,Al位于氢前,Cu、Ag位于氢后,则发生的反应为2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑。(3)步骤Ⅰ中得到的固体为Cu和Ag,步骤Ⅱ中Cu和AgNO3反应生成Ag和Cu(NO3)2,若得到的X中只含有一种溶质,则为Cu(NO3)2。(4)步骤Ⅰ中,Al能与稀硫酸反应,Cu、Ag不能与稀硫酸反应,则金属活动性：Al＞Cu、Ag,步骤Ⅱ中,Cu能将Ag从其化合物溶液中置换出来,则金属活动性：Cu＞Ag,故Cu、Ag、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是Al>Cu>Ag。16.(1)澄清石灰水变浑浊(2)FeO＋COeq\o(=,\s\up7(700～800℃))Fe＋CO2(3)排出玻璃管内的空气,防止加热时发生爆炸(4)防止尾气中的CO污染空气(5)<①空气中的CO2被澄清石灰水吸收(或尾气燃烧产生的CO2被澄清石灰水吸收)②澄清石灰水吸收CO2不充分(6)(7)取少量反应后的固体于试管中,向试管中滴加足量稀盐酸,有气泡产生(合理均可)(8)>77.8%【点拨】(1)烧杯中,可以说明该反应已经开始