8.1 金属材料同步训练-2025-2026学年九年级化学人教版下册

**基本信息** 初中化学“8.1金属材料”同步练，分层覆盖基础概念到综合探究，梯度衔接紧密，通过情境化题型巩固金属材料性质、合金特点及实验应用，体现化学观念与科学探究素养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|金属材料识别、合金基本性质|单选题1（铁丝材料判断）、填空题8（青铜分类），直接关联课堂核心概念| |进阶层|金属性质应用、流程分析|填空题10（铜生锈条件）、流程题13（铁冶炼与腐蚀），整合元素守恒与实验过程| |拓展层|跨情境探究、实验设计|科普短文题14（材料发展）、探究题15（实验方案评价），培养信息提取与科学思维|

8.1 金属材料 一、单选题：本大题共7小题，共14分。 1.挂灯笼是春节的传统习俗之一，下列制作灯笼的材料中，属于金属材料的是(    ) A. 竹子 B. 蜡烛 C. 宣纸 D. 铁丝 2.年第十五届全运会粤港澳全运会，奖牌命名“同心跃”，设计元素：木棉广东，紫荆香港，莲花澳门环绕牡丹象征祖国，奖牌的金属部分并非纯金属，而是合金，下列关于合金说法正确的是(    ) A. 合金属于纯净物 B. 合金不能导电导热 C. 合金抗腐蚀性好 D. 合金硬度比纯金属小 3.梦溪笔谈中记载：“但取精铁，锻之百余火，每锻称之，一锻一轻，至累锻而斤两不减，则纯钢也。”下列说法错误的是 (    ) A. “精铁”属于合金 B. “精铁”煅烧前后固体质量不变 C. “精铁”煅烧的目的是降低含碳量 D. 钢的硬度比纯铁的硬度大 4.三折叠手机的问世，彰显了科技创新的新高度。用手撕钢作衬底制成的手机屏幕，可折叠万次不变形，反映手撕钢具有的性质是 (    ) A. 硬度大 B. 密度小 C. 韧性好 D. 熔点高 5.格物粗谈中记载：“赤铜入炉甘石，炼为黄铜，其色如金。”该方法是利用炉甘石主要成分为、赤铜主要成分为与木炭粉制得黄铜铜锌合金。下列说法错误的是 A. 黄铜为混合物 B. 黄铜的熔点和硬度比纯铜的高 C. 冶炼黄铜的过程会产生温室气体 D. 可用灼烧法鉴别黄铜和黄金 6.年春晚武节目中，宇树机器人表演了高难度武术动作，其灵活的关节使用了高强度合金材料。下列关于合金的说法，正确的是(    ) A. 合金属于纯净物 B. 合金中一定不含有非金属元素 C. 合金的硬度一般低于其组成的纯金属 D. 合金的抗腐蚀性更好 7.下列实验方案能达到实验目的的是 选项 实验方案 实验目的 用简易净水器获得纯水 比较合金与纯金属的硬度大小 探究分子运动与温度的关系 验证质量守恒定律 A. B. C. D. 二、填空题：本大题共5小题，共40分。 8.“中华优秀传统文化是中华民族的根和魂。”请回答： 安阳殷墟出土的司母戊鼎是青铜器代表作，青铜属于        填“合成材料”或“金属材料”。 古诗“遥知不是雪，为有暗香来”的微观解释为        。 尚书记载“若作酒醴，尔惟曲蘖”。“作酒醴”即酿酒，酒精完全燃烧的化学方程式为        。 9.某市售家用净水器如图所示可将自来水净化为直饮水。 不锈钢滤网属于          材料“金属”或“合成”。 自来水通过不锈钢滤网层相当于实验室中的          操作填操作名称。 图中主要用于吸附杂质、除去臭味的物质是          。 10.“国宝归来”圆明园兽首暨海外回流文物在漳州市博物馆举办，展品中“马首”主要由铜合金制成。 “马首”中铜合金属于         材料。 铜在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图如图所示。 铜的相对原子质量为         。 图中         。铜原子在化学反应中易         填“失去”或“得到”电子。 “马首”表面会生锈形成铜绿【主要成分为】。由质量守恒定律推测生锈的原理是铜与空气中的、、        发生化学反应。 为防止“马首”生锈，请你为展厅工作人员提出一条合理的建议         。 11.河南博物院镇院之宝“武则天除罪金简”呈长方形，由         填“金属材料”“有机高分子材料”或“复合材料”制成。为了保护文物，可将文物周围充满空气中含量最高的气体，这种气体是         。 12.未来金属钛。金属钛性能优越，在多个领域有广泛应用。 Ⅰ、钛的制备：用钛酸亚铁制备钛的原理是：           中钛元素的化合价为______，为______。克碳可以制得_______克。 Ⅱ、钛的性质：银白色固体，熔点，沸点，密度小，强度高，抗腐蚀性强，与人体有良好的相容性；在一定条件下能在空气中燃烧生成二氧化钛和氮化钛；在一定条件下也能和水蒸气反应生成二氧化钛和一种可燃性气体。 下列有关钛及其合金的用途不正确的是______填字母编号。 A.用于制作人造头颅骨                                    用于制作保险丝 C.用于制作潜水刀具                                         用于制作飞机起落架 写出钛和水蒸气发生反应的化学方程式________________________________，该反应的还原剂为______。 三、流程题：本大题共1小题，共8分。 13.金属资源的循环利用可推动人类社会可持续发展。 Ⅰ铁的存在与冶炼。 在自然环境中能发生变化，反应之一为，的化学式为          。 菱铁矿、磁铁矿和赤铁矿都可用于炼铁。写出高温条件下与磁铁矿炼铁反应的化学方程式：          。 Ⅱ铁的腐蚀与防护。铁在不同含水量、含氧量环境下会形成黄锈、红锈、棕锈和黑锈等不同的锈。 结合图乙和图丙信息，铁形成黄锈的环境条件是          。铁形成黄锈时，铁元素的化合价          填“升高”或“降低”。 “烤蓝”的原理是在铁表面形成一层致密的四氧化三铁，其作用是          。 Ⅲ铁的再生与利用。由废铁主要成分是、回收利用制铁红的过程如图丁。 “酸浸”时加入过量的稀硫酸，溶液中含有的金属阳离子有          。“沉铁”时将转化为，可使用的试剂是          。“还原”时向溶液中加铁，铁的作用是将转变为；          。 下列叙述正确的是          填字母。 铁在自然界中主要以化合物形式存在 铁系食品脱氧剂中的铁粉可吸收包装袋中的氧气和水 铁和铁的化合物在一定条件下的相互转化体现了物质的多样性 四、科普短文题：本大题共1小题，共8分。 14.科普阅读 材料是人类文明的基石。每一次材料的重大突破，都推动了社会生产方式和文明形态的深刻变革。 核心材料 石器 青铜 铁器 钢铁 半导体 未来材料 关键意义 开启工具文明 可铸复杂器物 革新农业工具与武器 实现机械化生产 催生计算机、互联网 引领未来、生活变革 随着人类文明的不断推进，我们进入未来时代。石墨烯、形状记忆合金、超材料等材料共同构成了推动科技进步的未来材料体系。其中石墨烯由单层碳原子构成，是目前已知最薄的材料，且具有极佳的导电性和导热性。 青铜属于 ______ 填“金属材料”或“合成材料”，它代替石器的原因有 ______ 写一条。 相比纯铁，钢铁的优点有 ______ 写一点。 石墨烯由 ______ 构成，其物理性质与金刚石、石墨存在差异的原因是 ______ 。 石墨烯作为未来材料的代表，其优势有 ______ 写一点。 和石墨烯在传感器研究领域得到了广泛关注。某研究院在一定条件下，对比了、及检测的响应信号如图所示，可以看出 ______ 的响应最强、最适合设计检测的传感器。 五、探究题：本大题共1小题，共10分。 15.在学习了常见的酸和碱后，某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”，在老师的引导下开展实验探究活动，请你参与下列活动。 实验探究将氢氧化钾与稀硫酸混合，观察不到明显现象，为证明氢氧化钾与硫酸发生反应了，三位同学进行了以下实验。 测定溶液的变化的方法：甲同学在实验过程中测得变化如图所示，则该同学是将           填字母。 A.氢氧化钾滴加到稀硫酸中 B.稀硫酸滴加到氢氧化钾溶液中 测混合过程中溶液的温度变化：乙同学在实验过程中测得反应混合后溶液的温度变化如图所示，说明氢氧化钾与稀硫酸混合后发生的反应是           填“吸热”或“放热”，点表示的含义是           。 借助酸碱指示剂：丙同学通过如图所示实验，观察到           ，也能证明两者能发生化学反应，反应的化学方程式为           。 提出问题针对反应过后溶液中溶质的成分，大家纷纷提出猜想。 猜想与假设 猜想一：只有硫酸钾；猜想二：          ；猜想三：有硫酸钾和氢氧化钾； 进行实验 为了验证猜想，学习小组进行了如下探究，观察到两种不同现象。 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 取少量反应后的溶液于试管，加入粉末 观察           现象 溶液中有硫酸，猜想二正确 方案二 取少量反应后的溶液于试管，滴加溶液 观察           现象 溶液中有硫酸，猜想二正确 实验结论通过探究，同学们一致确定猜想二是正确的。 评价与反思 丁同学针对上述方案二提出质疑，认为猜想二是不合理的，理由是           。 通过上述实验及方案，得出酸具有           的化学性质。 答案和解析 1.【答案】  【解析】解：竹子、宣纸主要成分为天然植物纤维，属于天然有机材料，不属于金属材料；蜡烛主要成分为石蜡，不属于金属材料；铁丝是铁制品，属于金属材料。 故选：。 金属材料包括纯金属以及它们的合金。 本题难度不大，掌握材料的分类情况是解题的关键。 2.【答案】  【解析】解：、合金中含有金属或非金属，合金一定是混合物，故A错误； B、合金仍具有金属的特性，如导电、导热，故B错误； C、多数合金的抗腐蚀性优于其组成纯金属如不锈钢，故C正确； D、合金的硬度一般比其组成纯金属更大如黄铜硬度大于铜，故D错误。 故选：。 合金是由一种金属跟其他金属或非金属熔合形成的具有金属特性的物质，合金与组成它的纯金属相比，具有一些特殊的性能。合金属于混合物。 本题主要考查合金的概念和性质，注意完成此题，需要了解合金的定义、组成和性能特点，题目难度不大。 3.【答案】  4.【答案】  5.【答案】  【解析】A、黄铜是铜锌合金，属于混合物，故说法正确； B、合金的熔点通常低于其组成金属的熔点，但硬度更高。因此，黄铜的熔点应比纯铜低，而非更高，故说法错误； C、炉甘石受热分解生成，木炭参与还原反应也可能生成，故说法正确； D、黄金灼烧时无明显变化，而黄铜中的铜灼烧会生成黑色氧化铜，可用此法鉴别，故说法正确。 故选B。 6.【答案】  【解析】解：合金是由多种金属或金属与非金属熔合而成的混合物，不是纯净物，故A错误。  B.合金可含非金属，例如生铁、钢中都含有碳非金属，故B错误。  C.合金硬度一般大于组成它的纯金属，比如硬铝比纯铝硬，故C错误。  D.合金内部结构改变，抗腐蚀性能通常优于纯金属，如不锈钢不易生锈，故D正确。  故选：。 A、根据合金是由金属与其他金属或非金属熔合形成的具有金属特性的混合物进行分析；  B、根据合金的组成进行分析；  C、根据合金的硬度通常优于其成分纯金属进行分析；  D、根据合金的性质分析。 本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。 7.【答案】  【解析】A、小卵石能除去颗粒较大的不溶性杂质，石英砂能除去颗粒较小的不溶性杂质，活性炭能吸附水中的异味及色素，蓬松棉能滤去活性炭，用简易净水器不能获得纯水，得到的水中仍含有可溶性杂质，故选项实验设计不能达到目的，故A错误； B、将黄铜片和铜片互相刻划，铜片上有划痕，则说明合金硬度比纯金属大，该实验能达到实验目的，故B正确； C、实验中烧杯内含有酒精和水两种不同的液体，温度不同，有两组变量，该实验不能说明温度越高，分子的运动速率越快，故C错误； D、碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体逸出，不能验证质量守恒定律，故D错误； 8.【答案】金属材料 分子在不断地运动   【解析】解：金属材料包括纯金属和合金，青铜是铜锡合金，因此属于金属材料；合成材料指塑料、合成纤维、合成橡胶三类有机合成材料，不符合青铜的类别。 能闻到远处的花香，是因为带有香味的分子不停做无规则运动，扩散到空气中被人感知，对应微观原理为分子在不断地运动。 酒精化学式为，完全燃烧生成二氧化碳和水，根据反应前后原子种类、数目守恒配平，标注反应条件“点燃”即可得到对应方程式为：。 故答案为：金属材料。 分子在不断地运动。 。 根据合金的分类及材料的类别进行分析； 根据分子的不断运动性质进行分析； 根据酒精乙醇燃烧的化学反应原理及化学方程式的书写规则进行分析。 本题主要考查了材料的分类、分子的性质以及化学方程式的书写等基础知识，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。 9.【答案】金属 过滤 活性炭   【解析】不锈钢是铁合金，合金属于金属材料，因此不锈钢滤网属于金属材料。 过滤是分离不溶性固体和液体的操作，不锈钢滤网可截留水中不溶性大颗粒杂质，作用与过滤一致。 活性炭具有疏松多孔的结构，吸附性强，可吸附杂质、除去臭味。 10.【答案】金属 失去 水或 保持表面洁净干燥   【解析】解：铜合金是铜与其他金属或非金属熔合而成的混合物，“马首”中铜合金属于金属材料； 由元素周期表的信息可知，铜的相对原子质量为； 在原子中，质子数核外电子数，故，解得；铜原子的最外层电子数为，在化学反应中容易失去电子； 铜绿的主要成分为含有铜元素、氧元素、氢元素、碳元素。根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，推测生锈的原理是铜与空气中的、、发生化学反应； 为防止“马首”生锈，可以其保持表面洁净干燥； 故答案为：金属； ； ；失去； 水或； 保持表面洁净干燥。 根据金属材料的定义，铜合金属于金属材料； 根据元素周期表的信息来分析；根据原子结构示意图中质子数核外电子数，计算值；根据最外层电子数判断得失电子情况； 根据质量守恒定律，铜绿中含有氢元素，因此生锈需要水参与； 根据铁生锈的条件，防止铜生锈可隔绝氧气和水，提出合理建议。 本题难度不大，掌握金属材料的分类、原子结构示意图中质子数与电子数的关系、金属原子得失电子的规律、质量守恒定律的应用以及金属防锈措施是解答本题的关键。 11.【答案】金属材料 氮气   【解析】解：“武则天除罪金简”由黄金制成，黄金属于纯金属，是金属材料； 空气中氮气的体积分数约为，是含量最高的气体，且氮气化学性质稳定，可作保护气避免文物被氧化腐蚀，符合保护文物的要求； 故答案为：金属材料；氮气。 根据金属材料的定义包括纯金属和合金，金简由黄金制成，属于金属材料；根据空气的组成氮气约占，是空气中含量最高的气体以及氮气的化学性质稳定，常用于文物保护。 掌握金属材料的分类纯金属和合金以及空气中各成分的体积分数和氮气的性质是解答本题的关键。 12.【答案】Ⅰ；；； Ⅱ； ；钛  【解析】Ⅰ中，铁元素的化合价为，氧元素的化合价为，设钛元素的化合价为，则有，解得，因此钛元素的化合价为；根据质量守恒定律，反应前有个铁原子、个钛原子、个碳原子、个氧原子和个氯原子，反应后有个铁原子、个钛原子、个氯原子、个碳原子和个氧原子，因此中应包含个铁原子和个氯原子，即为； 由题干所给制备钛的原理可得物质间的转化关系为： 设克碳可以制得钛的质量为，                                           解得： 答：克碳可以制得钛的质量为。 Ⅱ钛与人体有良好的相容性，可用于制作人造头颅骨，故选项正确； B.钛的熔点，熔点很高，不适合用于制作保险丝，故选项不正确； C.钛的强度高，抗腐蚀性强，可用于制作潜水刀具，故选项正确； D.钛的密度小，强度高，抗腐蚀性强，可用于制作飞机起落架，故选项正确。 一定条件下，钛和水蒸气反应生成二氧化钛和可燃性气体氢气，化学方程式为，在反应中，钛被氧化，是还原剂。 13.【答案】 含水量高且含氧量高 升高 隔绝氧气和水，防止铁生锈 、 氢氧化钠溶液氢氧化钙溶液等 除去过量的稀硫酸   14.【答案】金属材料硬度更大答案不唯一  硬度更大答案不唯一  碳原子碳原子的排列方式不同  是目前已知最薄的材料答案不唯一    【解析】解：青铜是铜的合金，属于金属材料。它代替石器的原因有硬度更大、更耐磨，或可以铸造出形状更复杂的器物等； 相比纯铁，钢铁的优点有硬度更大、强度更高、韧性更好等； 石墨烯由碳原子构成，其物理性质与金刚石、石墨存在差异的原因是碳原子的排列方式不同； 石墨烯作为未来材料的代表，其优势有是目前已知最薄的材料、具有极佳的导电性、具有极佳的导热性等； 从图中可以看出，样品的相对信号强度最高，表明其对的响应最强，因此最适合设计检测的传感器。 故答案为：金属材料；硬度更大答案不唯一； 硬度更大答案不唯一； 碳原子；碳原子的排列方式不同； 是目前已知最薄的材料答案不唯一； 。 根据材料表格，青铜属于金属材料；其代替石器的原因可从表格“关键意义”或材料性能角度分析； 根据合金的性质优于纯金属的规律，分析钢铁相对于纯铁的优点； 根据题干信息“石墨烯由单层碳原子构成”确定其组成；根据同素异形体性质差异的根本原因进行分析； 根据题干中对石墨烯性能的描述，直接提取其作为未来材料的优势； 根据柱状图，比较三种样品对的相对信号强度，信号强度越高，表明响应越强，越适合做传感器。 本题主要考查从科普材料中获取信息并结合化学知识解决问题的能力。题目涉及材料分类、合金性质、碳的同素异形体、物质结构与性质的关系以及图表分析。完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。 15.【答案】 放热 稀硫酸和氢氧化钾恰好完全反应 溶液由红色变成无色 有硫酸、硫酸钾 黑色粉末溶解，溶液变为蓝色 有白色沉淀生成 硫酸钾也能和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀 能和碱、金属氧化物、某些盐发生反应答案不唯一   【解析】解：开始时溶液，显碱性，最终溶液，显酸性，则该溶液是将稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中，故选B； 由图可知，反应过程中溶液温度升高，则说明稀硫酸和氢氧化钾反应时放热，点时温度最高，说明此时硫酸和氢氧化钾恰好完全反应； 硫酸和氢氧化钾反应生成硫酸钾和水，观察到溶液由红色变成无色，也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应，反应的化学方程式为； 硫酸和氢氧化钾反应生成硫酸钾和水，若硫酸过量，溶液中有：、； 方案一：氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，实验现象是黑色粉末溶解，溶液变为蓝色；方案二：稀硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸，实验现象是有白色沉淀生成； 由于硫酸钾也能和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，则有白色沉淀生成，不能说明溶液中还含有硫酸； 硫酸和氢氧化钾反应生成硫酸钾和水，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，稀硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸，说明酸能和碱、金属氧化物或某些盐反应。 故答案为：； 放热；稀硫酸和氢氧化钾恰好完全反应； 溶液由红色变成无色；； 有硫酸、硫酸钾； 黑色粉末溶解，溶液变为蓝色；有白色沉淀生成； 硫酸钾也能和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀； 能和碱、金属氧化物、某些盐发生反应答案不唯一。 根据开始时溶液，显碱性，最终溶液，显酸性分析； 根据图可知，反应过程中溶液温度升高分析； 根据硫酸和氢氧化钾反应生成硫酸钾和水分析； 根据硫酸和氢氧化钾反应生成硫酸钾和水，若硫酸过量分析； 根据方案一：氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，方案二：稀硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸分析； 根据硫酸钾也能和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀分析； 根据硫酸和氢氧化钾反应生成硫酸钾和水，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，稀硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸分析。 本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $