人教版(2024) 九年级下册 第八单元 金属和金属材料学情评估卷(含答案)

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人教版(2024) 九年级下册 第八单元 金属和金属材料学情评估卷(含答案)

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第八单元 学情评估卷
时间:60 分钟 满分:60分
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Mg-24 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ag-108
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题意)
1. 合金的应用和发展促进了人类文明的进步。下列物质中不属于合金的是(  )
A. 不锈钢 B. 氧化镁
C. 黄铜 D. 生铁
2. 中国科学院金属研究所开发出新型可降解高氮铁合金,用于制作生物可降解薄壁血管支架,为心血管疾病治疗提供一种新选择。关于可降解高氮铁合金的分析错误的是(  )
A. 有良好的生物相容性 B. 提供临时机械支撑
C. 降解产物可自然代谢 D. 在酸性环境下更适用
3. 镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800 ℃液态镁中形成镁镍合金,再经如图所示的真空蒸馏,可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是(  )
A. 合金的硬度一般比其组成金属的小
B. 镁的沸点比镍的高
C. 真空蒸馏过程中,镁原子间的间隙发生改变
D. 坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中
4. 明代科学著作《天工开物》记载了铁的有关知识:①炼铁:“或用木炭,……扇炉风箱,……土(铁矿石)化成铁……”;②炼钢:“凡钢铁炼法,……火力到时,生铁先化,渗淋熟铁之中……”;③铁器:“烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”。下列说法不正确的是(  )
A. “风箱”鼓入空气与木炭反应 B. “炼铁”时“土”发生了还原反应
C. “生铁”的含碳量比“熟铁”低 D. “铜色”为红色
5. 现有质量和形状均相同的X、Y、Z三种金属,将X、Y分别放入AgNO3溶液中,只有Y的表面产生银白色固体;又将Y、Z分别放入等浓度的稀盐酸中,只有Z表面产生气泡。由此判断,这几种金属的活动性顺序为(  )
A. Z>Y>Ag>X B. Z>Ag>Y>X
C. Y>Z>X>Ag D. Y>Z>Ag>X
6. 为了验证锌、铜、银三种金属的活动性,实验小组依据图中所示,向孔穴1~3中分别滴加X溶液。关于该实验叙述不正确的是(  )
A. X溶液可以是稀硫酸
B. X溶液可以是CuSO4溶液
C. 实验中涉及的基本反应类型为置换反应
D. 实验过程中,银片表面没有明显现象
7. 向盛有一定量黄铜(铜锌合金)的烧杯中逐滴滴加稀硫酸,反应过程中产生气体的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A. M点时,所得溶液呈蓝色
B. M、N、P点时,剩余固体的质量:MC. M、N、P点时,溶液中均只含有一种物质(除水外)
D. 根据数值b可计算合金中金属锌的质量
8. 某同学绘制了含铁元素的部分物质转化关系图(图中“―→”表示一种物质可以转化为另一种物质,部分反应物、生成物及反应条件已略去),下列说法正确的是(  )
A. 铁丝能在空气中剧烈燃烧实现转化①
B. 转化②可通过Fe3O4与CO发生置换反应实现
C. 通过Fe与ZnSO4溶液反应可实现转化④
D. 氧气和水同时存在是实现转化③的必要条件
9. 向盛有AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液的试管中加入一定量镁粉和银粉充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。下列说法正确的是(  )
A. 滤渣中一定有镁、铜、银
B. 滤液中一定含有Mg(NO3)2,可能含有AgNO3
C. 滤液的质量一定比原溶液的质量大
D. 滤液有可能呈蓝色
10. 某研究小组进行钢铁锈蚀速率影响因素的探究,按如图1所示连接实验装置,同时插入氧气传感器,采集三个实验装置中氧气的体积分数数据,得到如图2所示的曲线。实验中食盐水和稀醋酸浓度相同,下列有关说法错误的是(  )
A. 由该实验无法得出铁生锈的条件
B. 其他条件相同时,稀醋酸比食盐水更能加快铁的锈蚀速率
C. 实验过程中可以看到装置②的底部最先有红棕色固体生成
D. 与课本中探究铁生锈的实验对比,该实验的优点是耗时短,更直观
二、非选择题(本大题共8小题,共40分)
11. (5分)高铁是“中国制造”的一张耀眼名片。请结合如图所示内容回答问题。
(1)石墨作电刷通过电网为动车供电,说明石墨有良好的______性。
(2)动车车身使用的材料中属于金属材料的是________(填材料名称)。
(3)动车表面烤漆不仅美观,还能防锈,其原理是隔绝了________(填名称)。
(4)制造铁轨的锰钢与纯铁相比,锰钢的硬度更________(填“大”或“小”)。
(5)高铁建设需要大量的铁,工业炼铁采用CO还原Fe2O3的方法。该反应的化学方程式为_______________________________________________________。
12. (3分)不锈钢保温杯美观,保温效果好,在日常生活中被广泛使用,其结构如图所示。请回答下列问题。
查阅资料:不锈钢是含有两种或两种以上金属的合金。保温杯的不锈钢内层主要由铁(Fe)、铬(Cr>18%)和镍(Ni>8%)等金属组成。在金属活动性顺序中,铁、铬、镍元素均位于氢元素之前。
(1)不锈钢和生铁在组成上的最大差别是____________________。
(2)不锈钢保温杯最外面的保护层通常喷涂一层具有良好致密性的漆,喷漆的主要目的是________________________。
(3)不锈钢保温杯内层外面镀铜(Cu),目的是通过反射热辐射以提高保温的效果。选择所镀金属时,还需要考虑该金属的活动性。请你设计实验方案证明金属铁(Fe)活动性比(Cu)强:______________________________________。
13. (4分)项目式学习小组的同学走进陕西历史博物馆,探寻金属文化。
(1)认识金属文物。博物馆内的下列文物中,不是用金属材料制成的是________(填字母)。
A. 西周——青铜牛尊   B. 东魏——鎏金佛菩萨三尊铜造像
C. 西汉——金怪兽    D. 唐代——骑驼乐舞三彩陶俑
(2)保护金属文物。某些贵重文物会保存在充满了某种保护气的密闭玻璃柜中。综合考虑成本、性质、安全性等因素,同学们推测该保护气是________。
(3)鉴别金属文物。一些仿制文物由黄铜(铜锌合金)制成,外观与黄金非常相似。为了鉴别成分,同学们分别取少量金属样品进行了下列实验。其中不合理的是________(填字母)。
若该“文物”由黄铜制成,则C中发生反应的化学方程式为_________________________________________________________(写一个)。
14. (4分)金属注射成型是一种精密器件的制造技术。某种制备铁镍合金器件的主要工序如图1所示。
(1)原料制备:制铁粉时发生反应的化学方程式为3H2+Fe2O32Fe+3X,则X为________;将铁粉、纯镍粉与石蜡黏结剂混合,制成原料颗粒。
(2)除蜡:若要加快溶剂对石蜡的溶解,可采取的措施是_________________________________________________________________。
(3)烧结:与纯铁相比,烧结后得到的铁镍合金的优点有_____________________ _________________________________________________________(写一条)。
(4)渗碳:通过渗碳技术可优化产品性能。对比图2中不同温度下含碳量随渗层深度变化的曲线,可得出的结论是____________________________________ _________________________________________________________(写一条)。
15. (8分)从古至今,炼铁是非常重要的工艺。
(1)《三省边防备览》中记载了古法炼铁:“铁炉高一丈七八尺,中空,上有洞放烟,下层放炭,中安矿石。矿石几百斤,用炭若干斤,皆有分两,不可增减。旁用风箱,十余人轮流曳之,日夜不断火。炉底有桥,矿渣分出,矿之化为铁者,流出成铁板。”
①资料中能“日夜不断火”,原理是____________________________________ (用化学方程式表达)。
②“旁用风箱,十余人轮流曳之”,用风箱不断鼓风的目的是_________________________________________________________________。
③“流出成铁板”中“铁板”属于________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)利用含铁量低的磁铁矿冶炼生铁的流程如下。
①白云石的主要成分是CaMg(CO3)2,熔剂中一定含有两种金属氧化物,其中一种是______(填化学式)。
②“高温烧结”是将矿石烧成多孔结构,其目的是________________________ _________________________________________________________________。
③以上流程中回收煤气可用作____________,流程中还可以回收________循环利用。
④用1 000 t含46. 4%四氧化三铁的磁铁矿炼得的铁,相当于________吨含杂质20%的赤铁矿(主要成分为氧化铁)炼得的铁。
16. (5分)化学兴趣小组进行金属部分化学性质的探究。
(1)实验一:向盛有等质量的Zn和Fe的烧杯中分别加入等质量、等质量分数的稀盐酸,反应过程中生成氢气的质量如图甲所示。Y表示的金属是________(填“Zn”或“Fe”,下同),反应后可能有剩余的金属是________。
(2)实验二:探究Fe、Cu、Ag、R(R为未知金属)四种金属的金属活动性顺序。如图乙所示,将四根金属丝同时插入烧杯中的溶液里,只观察到①中铁丝表面出现气泡,②中铁丝表面有红色物质析出。一段时间后,如图丙所示,将烧杯中铁丝替换为R丝进行实验,观察到①中R丝表面出现气泡,②中R丝表面无明显现象。“”“”“”为相应金属丝插入烧杯前,烧杯中溶液里的阳离子。
a. 写出图乙烧杯②中发生反应的化学方程式:_________________________ _________________________________________________________________。
b. “”表示的阳离子是________(填离子符号)。
c. Fe、Cu、Ag、R四种金属的金属活动性顺序由强到弱依次为_________________________________________________________________。
17. (6分)古代有很多以龙为主题的文物,鎏金铁心铜龙就是其中的杰出代表作品,它的结构是铁为骨、铜为筋、金为皮。某校化学兴趣小组对该文物非常感兴趣,让我们跟随他们一起去探索吧。
【资料卡片】①常见金属的延展性:金>银>铜>铝>铁。②部分金属硬度比较:
金属名称 铬 铁 银 铜 金 铝 铅
硬度(以金 刚石的硬度为 10作标准) 9 4~5 2. 5~4 2. 5~3 2. 5~3 2~2.9 1. 5
(1)该文物以金为皮,主要应用了金的性质中的________(填字母)。
A. 有金属光泽 B. 化学性质稳定
C. 硬度大 D. 延展性好
(2)如何在铁上镀铜?
【查阅资料】古书记载“曾青得铁则化为铜”,“曾青”即硫酸铜溶液,向其中加入铁则得到铜,这就是著名的湿法炼铜。
该兴趣小组想模仿湿法炼铜,制作一幅铁板铜龙金属版画。
【实验用品】铁板、铜板、CuSO4溶液、AgNO3溶液、FeSO4溶液、水、砂纸、镂空防腐层等。
实验步骤 实验现象
①用砂纸打磨好金属铁板,贴龙形镂空防腐层 —
②在镂空处滴__________溶液 一段时间后,__________________ _____________________________
③成型后,清洗铁板,撕去防腐层,一幅漂亮的铁板铜龙版画完成 —
【拓展延伸】小明同学完成版画后,觉得可以应用活动性强的金属提取溶液中活动性弱的金属。他把一定量的锌粉放入含有硝酸铜、硝酸银、硝酸镁的溶液中,充分反应后溶液呈无色,过滤,得到滤液A和滤渣B。滤渣B中一定含有的金属是________。
(3)铁板铜龙金属版画如何保存?
小明欲探究铁生锈的条件,根据这些条件,才可以更好地寻找防止铁锈蚀的方法。他在A、B、C三试管中各加入一根洁净无锈铁钉,然后在A试管中再放入包有干燥剂的棉花,C试管中加入蒸馏水。如图所示。那么B试管中应加入的物质是___________________________________________________________________。
通过探究得出铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。那么这幅铁板铜龙版画保存的方法是____________________________________________________________(写一种)。
18. (5分)黄铜是一种铜锌合金,在供水及消防系统中有着广泛应用。化学兴趣小组为测定某铜锌合金中铜的含量,称取20 g样品放入烧杯中,向其中加入 200 g稀硫酸,恰好完全反应后,测得烧杯中所有物质的总质量为219. 6 g。请完成下列计算:
(1)反应过程中产生的氢气质量为________g。
(2)该铜锌合金中铜的质量分数(写出计算过程)。
答案
答案 速查 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B D C C A A D D A B
11. (1)导电  (2)铝合金  (3)水、氧气  (4)大
(5)3CO+Fe2O32Fe+3CO2
12. (1)含碳量不同
(2)隔绝氧气和水,防止保温杯生锈
(3)将打磨光亮的铁片放入硫酸铜溶液中,有红色固体析出,说明铁比铜活泼(合理即可)
13. (1)D (2)氮气(或N2)
(3)D;Zn+2AgNO3===2Ag+Zn(NO3)2[或Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag,任写一个]
14. (1)H2O (2)适当升高温度(或搅拌)
(3)硬度大(或强度高或抗腐蚀性强等)
(4)温度相同时,渗层深度越大,含碳量越低(或渗层深度相同时,温度越高,含碳量越高,合理即可)
15. (1)①C+O2CO2 
②提供充足的氧气,使碳完全燃烧或充分燃烧 ③混合物
(2)①CaO(或MgO) ②增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分 
③燃料;炉尘 ④600
16. (1)Zn;Fe (2)a. Fe+CuSO4===FeSO4+Cu b. Fe2+ c. Fe>R>Cu>Ag
17. (1)A、B、D
(2)硫酸铜;镂空处铁表面有红色固体析出,溶液由蓝色变浅绿色;Ag和Cu(或银和铜)
(3)经煮沸迅速冷却的蒸馏水并覆盖一层植物油,浸没铁钉;保持干燥(或在铁板上涂些油或刷透明油漆,合理即可)
18. (1)0. 4
(2)解:设合金中锌的质量为x。
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
65 2
x 0. 4 g
= x=13 g
则合金中铜的质量分数为×100%=35%
答:合金中铜的质量分数为35%。

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