九年级下册课题 1 金属材料课后复习题

第八单元  金属和金属材料

课题1  金属材料

第2课时   合金

一、合金的定义

合金是在金属中________________ 某些 ________________形成的具有________________的物质。

二、合金与纯金属的比较

1．硬度的比较

2．熔点的比较

三、合金的优良性能

1．机械加工与_______________更好。

2．比组成它们的纯金属_______________更大，_______________更低。

3．合金的优良性能可满足人们许多特殊的需求，从而比纯金属应用更广泛。

四、常见的合金

1．生铁和钢

2．钛和钛合金

(1)性能：熔点高、__________、可塑性好、易加工、机械性能好、_______________非常好。

(2)用途：人造骨骼、__________、__________、___________、船舶、_____________、通信设备。

【答案】一、加热熔合     金属或非金属  金属特征

二、1．硬  硬  硬

2．锡铅  铅、铋、锡、镉  低

三、1．抗腐蚀性能

2．强度和硬度  熔点

四、1．2%~4.3%   0.03%~2%

硅、锰  铬、镍

延展性和弹性

2．(1)密度小  抗腐蚀性能

(2)火箭 导弹 航天飞机 化工

一、合金的特征

1．组成

合金是一种金属中熔合了其他金属或非金属形成的，因此合金中最少含有一种金属，且属于混合物。
2．制法

合金中各成分是均匀熔合在一起的，相互之间没有发生化学变化，即合金的制取过程中发生的是物理变化，各成分保持各自原有的性质。
3．用途

合金与组成它的纯金属比较，有更优良的性能，因此具有更广泛的用途。

(2020•百色)下列有关合金叙述正确的是(　　)

A．焊锡的熔点比纯锡的熔点高 

B．合金中至少含有两种金属 

C．钢是含碳量在2%～4.3%的铁合金 

D．黄铜的硬度比纯铜的硬度大     

【解析】A．合金的熔点比它的纯金属的熔点低，焊锡是锡合金，其熔点比纯锡的低，故错误；

B．合金是指在一种金属中加热熔合其他金属或非金属形成的具有金属性质的混合物，至少含有一种金属元素，故错误；

C．生铁和钢是常见的铁合金，生铁是含碳量在2%﹣4.3%之间的铁合金，钢是含碳量在0.03%～2%的铁合金，故错误；

D．合金的强度和硬度一般比组成它的纯金属更高，黄铜是铜合金，其硬度大于纯铜，故正确；

【答案】D

二、铁的合金

    生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金。生铁的含碳量为2%——4.3%。钢的含碳量为0.03%——2%。除含有碳外，生铁中还含有硅，锰等，不锈钢中含含有铬，镍等。由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、锰或碳、铬、镍等，这种改变使得合金性能也随之改变。例如纯铁较软，而生铁比纯铁硬，不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好的多。

(2020•昆明)阅读下列材料。

金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。

钢是用量最大、用途最广的合金，根据其化学成分，可分为碳素钢和合金钢。根据含碳量不同，碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢，其性能和用途如下所示。

合金钢也叫特种钢，是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能。

铝合金是目前用途广泛的合金之一，例如硬铝的密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。将某种铝合金放入氢氧化钠溶液中，其中的铝会与氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠( NaAlO2)和一种可燃性气体。

近年来，为满足某些尖端技术发展的需要，人们又设计和合成了许多新型合金。例如：钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨；耐热合金和形状记忆合金广泛应用于航空航天等。

回答下列问题：

(1)用量最大、用途最广的合金是_________________。

(2)高碳钢的含碳量是___________；可用于制造器械、弹簧和刀具等的是___________碳钢。

(3)用于制造飞机和宇宙飞船利用了硬铝_____________(填标号)的性质。

A 密度小   B 强度高      C 具有较强的抗腐蚀能力         D 硬而脆

(4)可以用来制造人造骨的是___________合金。

(5)铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是______________________。

【解析】(1)由材料可知，钢是用量最大、用途最广的合金，故用量最大、用途最广的合金是钢。

(2)由材料可知，高碳钢的含碳量是高于0.6%；高碳钢硬而脆，热处理后弹性好，用于制造器械、弹簧和道具等，故可用于制造器械、弹簧和刀具等的是高碳钢。

(3)硬铝的密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，故选ABC。

(4)钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨，故可以用来制造人造骨的是钛合金。

(5)铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，故反应的化学方程式是。

【答案】  (1). 钢    (2). 高于0.6%    (3). 高    (4). ABC    (5). 钛    (6).

1．下列物质不属于合金的是

A．青铜 B．硬铝 C．不锈钢 D．氧化铁

2．下列物质属于纯净物的是

A．石油 B．海水 C．水银 D．钢

3．生铁是使用最多的金属材料，下列关于生铁的认识，正确的是(　　)

   A．组成：只有铁元素，属于单质

   B．性质：与橡胶类似，有较好的弹性

   C．用途：可用于生产不锈钢

   D．制备：常用铁矿石和焦炭化合而成

4．中国海域辽阔，拥有航空母舰保卫祖国海疆一直是中国人的梦想，而建造航母需要大量的金属材料，一种新兴的金属由于其密度小，延展性好，耐腐蚀性强，它和它的合金在航空、航海和化学工业等领域正逐步取代铝和铝合金而被广泛应用，该金属是

A．锌 B．钛 C．镁  D．锰

5．(2019·桂林)《吕氏春秋》记载“金(即铜单质)柔锡(即锡单质)柔，合两柔则刚(即坚硬)”。这句话说明合金具有的特性是

A．合金的熔点一般比其组分低

B．合金的硬度一般比其组分大

C．合金的抗腐蚀性一般比其组分强

D．合金的耐磨性一般比其组分好

6．关于金属及合金的说法错误的是

A．合金中至少含有两种金属元素   

B．生铁和钢是常见的铁合金

C．黄铜的硬度比纯铜的硬度大   

D．焊锡的熔点比纯锡的熔点低

7．(2020·益阳)国产飞机C919机壳采用了先进的铝锂合金材料。下列有关说法错误的是

A. 铝锂合金密度小

B. 铝锂合金的硬度比纯铝大

C. 铝锂合金抗腐蚀性强

D. 铝锂合金是合成材料

8．(2019·衡阳)下列有关金属材料的说法中正确的是

A．地壳中含量最高的金属元素是铁

B．钢的性能优良，所以钢是纯净的铁

C．多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好

D．银的导电性最好，大多数电线都是用银作材料

9．(2020·仙桃)有关金属与金属材料的说法中错误的是

A. 银的导电性比铜好，但电线一般用铜制，主要与价格和资源等因素有关

B. 生铁和钢都是铁合金，但钢中的含碳量比生铁中高

C. 铝合金门窗耐腐蚀性好，硬度高

D. 焊锡是锡和铅的合金，其熔点低，可以用于焊接金属

10. (2020·阳泉)向海洋进军——LNG船：航行在大洋上的巨轮中，有一种我国自主研、制造难度堪比航母的巨轮，它就是LNG液化天然气运输船，被喻为世界造船业“皇冠上的明珠”。

天然气装载时，应该在-163℃环境下将其变为液态。液化后的体积是气态的1/600，大大提高了运输效率。一般17万立方米的运输船，它装载的液态天然气经汽化后形成的容量，可满足2418万人一个月的使用量，是一种“海上超级冷冻车”。

装载这类货物运货系统所用钢板，含镍量达到36%。称为殷瓦钢，它非常薄，只有0.7mm，在-196℃之内它的收缩量膨胀系数非常低，它在空气中对温度的要求非常高，如在施工过程中沾上汗水，24小时内就会被锈穿，使得钢板报废。殷瓦钢还在制造精密仪器，仪表零部件中有着广泛的应用。

阅读文本，思考并回答问题：

(1)殷瓦钢的主要成分为_____。

(2)殷瓦钢具有的性质是_________(写一条)。

(3)天然气燃烧时发生反应的化学方程式为______。

(4)LNG船可通过降温加压使天然气液化后再运输的原因是_____，液化后分子间的间隔会____。

11．(2019·镇江)合金是重要的金属材料.

(1)Mg、Al按其一定比例熔合后冷却可得到储氢合金材料。该过程属于_______________变化(选填“物理”或“化学”)。

(2)图中能表示锡铅合金的是___________(选填“a”“b”或“c”)。

12．(2019·张家界)张家界高铁站为湖南省的第二大高铁站，其站房为框架结构，屋盖采用焊接球钢网架，外立面采用玻璃幕墙，屋面为铝镁锰金属板，站台上均设置无柱雨棚。请你结合所学知识回答下列问题。

(1)钢锭能制成钢丝是利用了钢的_______________(选填“延展性”或“导热性”)。

(2)铝、镁、锰三种元素最本质的区别是_______________不同。

(3)镁原子结构示意图是，最外层上有________个电子，在化学反应中该原子容易_________电子。

(4)铝镁锰金属板用作房屋面板，是因为铝镁锰合金具有_______________特性(写出一条)。

13. (2020·齐齐哈尔)化学是研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学。请回答下列问题：

(1)为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制_____？

(2)生铁和钢都是铁的合金，二者性能差异很大的原因是什么_____？

(3)金刚石和石墨都是由碳元素组成，为什么它们的物理性质存在着明显差异_____？

14. 钛和二氧化钛

       钛的元素符号为Ti，原子序数为22，相对原子质量为48，钛有金属光泽，密度为4.5g/cm3，导电性和导热性较差，在地壳中的含量排第十位。我国钛资源总量居世界之首。

钛不怕海水，有人曾把钛沉到海底，五年后取。上来，却一点也没有生锈，依旧亮闪闪的。钛潜艇非常结实，能承受很高的压力，钛潜艇可以在深达4500米的深海中航行。

钛具有耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱、高强度、低密度等特点。钛和钛的合金大量用于航空工业。另外在造船工业、化学工业、制造机械部件、电讯器材、硬质合金等方面也有着广泛的应用。

钛合金与人体有很好的相容性，所以钛合金还可以作人造骨。

二氧化钛是白色粉末，是优良的白色颜料，商品名称“钛白”。把钛白加在油漆中，制成高级白色油漆；在造纸工业中作为填充剂加在纸桨中；还在纺织工业等许多领域有广泛应用。

二氧化钛有较好的紫外线掩蔽作用，超细的二氧化钛粉末也被加入进防晒霜膏中可制成防晒化妆品。

依据文中所给内容和所学知识，回答下列问题：

(1)钛原子的核外有           个电子；写出一条钛的物理性质

有金属光泽(或密度为4.5g/cm3或密度小或导电性和导热性差)                     ；

(2)由于钛合金           ，所以钛合金可以作人造骨；

(3)在地壳含量前十位的元素中，任写出两种金属元素的名称和对应的元素符号          ，       ；

(4)二氧化钛的化学式为           ，二氧化钛的相对分子质量为           ；

(5)二氧化钛能做防晒霜的原因是           。

1．【答案】D

【解析】A、青铜是铜、锡合金；B、硬铝属于铝、铜、镁、硅的合金；C、不锈钢是铁、碳的合金；D、氧化铁是氧化物，属于纯净物不是合金。故选D。

2．【答案】C

【解析】A、石油中含有多种碳氢化合物，是混合物；B、海水中含有水、氯化钠等物质，是混合物；C、水银是汞的俗称，是由一种物质组成的，是纯净物；D、钢主要成分是铁，还含有碳等物质，是混合物。故选C。

3．【答案】C

【解析】A．生铁是一种铁合金，主要成分是铁，还含有碳等其他杂质，属于混合物，选项说法错误；

B．生铁的硬度大，没有弹性，选项说法错误；

C．生铁可用于炼钢，制成不锈钢，选项说法正确；

D．生铁常用一氧化碳来还原铁矿石中的铁的氧化物来制备，选项说法错误;

4．【答案】B

【解析】金属钛被称为21世纪的新型金属，其密度小、延展性好、耐腐蚀性强，它和它的合金在航空、航海和化学工业等领域有着非常广泛的应用。因此题中叙述的新兴的金属，就是金属钛。故选B。

5．【答案】B

【解析】合金与其组分相比：硬度大、熔点低、抗腐蚀性增强，“金(即铜单质)柔锡(即锡单质)柔，合两柔则刚(即坚硬)”这里说的是合金的硬度大。故选B。

6．【答案】A

【解析】A、合金是指在一种金属中加热融合了其他的金属或非金属形成的具有金属特性的物质，所以合金中至少含有一种金属元素，错误；B、生铁和钢是常见的铁合金，其主要区别是含碳量不同，生铁含碳量高，钢的含碳量低，正确；C、与纯金属比，合金的硬度通常较大，黄铜的硬度比纯铜的硬度大，正确；D、合金的熔点比纯金属的低，焊锡是锡的合金，熔点比纯锡的熔点低，正确。故选A。

7．【答案】D

【解析】、铝锂合金密度小，故选项说法正确；

B、合金比组分金属硬度大，铝锂合金的硬度比纯铝大，故选项说法正确；

C、铝锂合金抗腐蚀性强，故选项说法正确；

D、铝锂合金属于金属材料，故选项说法错误。

8．【答案】C

【解析】A、地壳中含量最高的金属元素是铝，错误；B、钢是铁的合金，不是纯净的铁，错误；C、合金与组成的纯金属比有许多性能的改变，比如合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属好，正确；D、银虽然导电性最好，但它价格高，密度大，所以大多数电线都是用银作材料是错误的，现在大多数电线是用铜和铝作材料，错误。故选C。

9．【答案】B

【解析】A、银的导电性比铜好，但电线一般用铜制，主要与银价格贵和资源等因素有关，A正确；

B、生铁和钢都是铁合金，但钢中的含碳量比生铁中低，B错误；

C、合金相对于纯金属，耐腐蚀性更好，硬度更大，铝合金门窗耐腐蚀性好，硬度高，C正确；

D、合金熔点相较于纯金属偏低，焊锡是锡和铅的合金，其熔点低，可以用于焊接金属，D正确。

10.【答案】(1)铁和镍

(2)不耐腐蚀/收缩量膨胀系数低(合理即可)   

(3)   

(4)液化后的体积是气态的1/600，大大的提高了运输效率/加大运输量(合理即可)  小

【解析】(1)由文本中信息“装载这类货物的运货系统所用钢板，含镍量达到36%，称为殷瓦钢”可知，殷瓦钢的主要成分为铁和镍。

(2)由文本信息“在-196℃之内它的收缩量膨胀系数非常低”得知殷瓦钢具有的性质是收缩量膨胀系数低；由“它在空气中对温度的要求非常高，如在施工过程中沾上汗水，24小时内就会被锈穿，使得钢板报废”可知殷瓦钢不耐腐蚀。

(3)天然气燃烧即甲烷与氧气反应生成二氧化碳与水，化学方程式为： 。

(4)根据题中文本信息，LNG船可通过降温加压使天然气液化后再运输的原因是：液化后的体积是气态的1/600，大大的提高了运输效率/加大运输量(合理即可)；天然气液化过程中由气体到液体，体积变小，液化后分子间的间隔会减小。

11．【答案】(1)物理   (2)a   

【解析】(1)Mg、Al按其一定比例熔合后冷却可得到储氢合金材料，这一过程属于物理变化。

(2)锡铅合金的熔点比锡、铅的熔点低，因此图1能表示锡铅合金的是a。

12．【答案】(1)延展性   

(2)质子数(或核电荷数)

(3)2    失去

(4)耐腐蚀(或强度大)   

【解析】(1)钢锭能制成钢丝是利用了钢的延展性。

(2)决定元素种类的是核内质子数或核电荷数，即三种元素最本质的区别是质子数或核电荷数不同。

(3)由镁原子结构示意图可知，镁原子的最外层有2个电子，在化学反应中易失去最外层电子。

(4)铝镁锰金属板用作房屋面板，是因为铝镁锰合金具有耐腐蚀、强度大的特性。

13.【答案】(1)钨的熔点比锡高

(2)含碳量不同或生铁含碳量比钢高或钢比生铁含碳量低(合理即可)

(3)碳原子排列方式不同

【解析】(1)电灯泡里的灯丝需要熔点高的金属，金属钨的熔点很高，金属锡的熔点较低，若使用锡会出现灯丝熔断的现象，故灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制的原因是钨的熔点比锡高。

(2)生铁和钢都是铁的合金，生铁的含碳量是2%至4.3%，钢的含碳量是0.03%至2%之间，故二者性能差异很大的原因是含碳量不同或生铁含碳量比钢高或钢比生铁含碳量低。

(3)金刚石中碳原子是以正四面体的结构形式存在的，石墨中的碳原子是以正六边形的层状形式存在的，层与层之间以微弱的分子力结合，故金刚石和石墨都是由碳元素组成，它们的物理性质存在着明显差异的原因是碳原子排列方式不同。

14.【答案】(1)22；有金属光泽(或密度为4.5g/cm3 或密度小或导电性和导热性差)；

(2)与人体有很好的相容性；

(3)铝Al；铁Fe(或钙Ca；钠Na；钾K；镁Mg；钛Ti)；

(2)TiO2；80；

(5)有较好的紫外线掩蔽作用。

【解析】(1)钛元素的原子序数为22，所以钛原子的质子数为22，其核外有22个电子；钛有金属光泽，密度为4.5g/cm3，导电性和导热性较差都不需要发生化学变化就能表现出来，属于钛的物理性质；

(2)钛合金与人体有很好的相容性，所以钛合金还可以作人造骨；

(3)在地壳中含量较多的前十位元素是氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛，其中属于金属元素的是铝、铁、钙、钠、钾、镁、钛；；

(2)由氧化物的命名方法以及化学式的写法可知，二氧化钛的化学式为TiO2； 其相对分子质量为：48+16×2=80；

(5)二氧化钛有较好的紫外线掩蔽作用，超细的二氧化钛粉末也被加入进防晒霜膏中可制成防晒化妆品；