８.1 金属材料 同步训练
【基础练】
1. 性质决定用途。下列物质的用途中，只利用了其物理性质的是
A．天然气用作燃料 B．铜丝用作导线
C．二氧化碳用于灭火 D．氧气可用于医疗急救
2. 下列有关合金的说法正确的是
A．生铁、氧化铁均属于合金
B．合金比其组分金属的硬度小
C．不锈钢的抗腐蚀性比纯铁好
D．合金的熔点比组成它的纯金属高
3. 分类是学习化学的方法之一，下列物质属于纯净物的是
A．矿泉水 B．稀有气体 C．水银 D．铝合金
4. 下列物质性质和用途对应关系正确的是
A．铝有导热性，可用于制电线 B．石墨有导电性，可用作润滑剂
C．干冰升华吸热，可用于人工降雨 D．氧气能支持燃烧，可作火箭燃料
5. 下列水杯所使用材料中，属于金属材料的是
A．不锈钢水杯 B．玻璃水杯 C．塑料水杯 D．陶瓷水杯
6. 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．钢是含碳量在2%—4.3%的铁的合金
C．黄铜的硬度比纯铜的硬度大
D．合金中至少含有两种金属
7. 目前哈尔滨市地铁工程已有一定的规模，待哈尔滨地铁网络全部建成以后，地铁将成为城市最主要的交通工具，下列有关说法不正确的是
A．地铁作为环保的交通工具，可以很大限度地实现节能减排
B．地铁的建造使用了大量的合金，因为合金一定比组成它的纯金属硬度大、熔点高
C．钢铁是使用最多的金属材料
D．站台中使用的大理石属于混合物
8. 下列物质的用途不正确的是
A．钛制人造骨 B．钛镍形状记忆合金制卫星天线
C．锰钢制造钢轨 D．水龙头镀铬
9. 下列关于资源和能源的叙述正确的是
A．合金中一定含有金属，可能含有非金属
B．目前世界上铜的年产量居第二位
C．铝合金是使用最多的金属材料
D．我国的矿藏比较丰富，其中金、银等金属都以单质形式存在
10. 对下列物质的应用相关表述正确的是
A．实验室用镁带和稀硫酸制取氢气 B．航空发动机用的合金材料熔点低，强度大 C．用铁镍形状记忆合金制天线 D．用钛合金来制造人造骨
A．A B．B C．C D．D
11. 11．2024年3月2日，我国航天员首次完成在轨航天器舱外设施的维修任务。出舱活动期间航天员会使用机械臂。在选用机械臂材质时，不需要考虑的性质是
A．硬度 B．光泽 C．抗腐蚀性 D．密度
12. 在选择铸造硬币的材料时，不需要考虑的因素是
A．金属的硬度 B．金属的导热性
C．金属的抗腐蚀性 D．金属的价格与硬币面值的吻合度
13. 我国研制的新一代钛铝合金(见图)比普通钛铝合金更耐高温，用于国产航空发动机，可有效提高发动机性能，反映了钛铝合金的
A．熔点高 B．密度大 C．质地软 D．导电性好
14. 北京冬奥会火炬接力火种灯的创意源于“中华第一灯”——西汉长信宫灯。长信宫灯造型轻巧华丽，设计巧妙环保。灯盘上附有短柄可以来回转动，两片弧形板也可以推动开合，不仅可以挡风还可以调节灯光亮度和照射方向。下列说法错误的是
A．火种灯的四根不锈钢棱边，既美观防锈，又足够的硬度保护火种盒。
B．长信宫灯是目前所见唯一的一件汉代人形青铜灯，属于金属材料中的纯金属。
C．火种灯体采用了环保再生铝合金，集硬度大、轻便、抗腐蚀性好于一身。
D．长信宫灯灯身外表虽留下斑斑锈迹，但仍体现出汉代青铜鎏金工艺的高超水平。
【提升练】
15. 科技是第一生产力，近年来我国在科技领域取得了一系列辉煌成就。
(1)航母在建造过程中大量使用特种钢。该特种钢的耐腐蚀性能比纯铁的 （填“好”或“差”）。
(2)“天舟号”货运飞船换装了以作正极材料的新型锂电池。已知中Li为+1价，为-3价，则其中Fe的化合价为 ，中电子载为 。
(3)航母动力由重油（含等多种成分）燃烧提供。分子中碳、氢原子个数比为 （填最简整数比），该物质燃烧时，能量转化形式 。
(4)我国科学家公布了对嫦娥五号带回月球土壤样品的研究成果，准确测定了月球土壤样品中40多种元素的含量，以下为氦-3的有关信息。已知氦-3原子是一种含2个质子和1个中子的原子，下列模型能表示氦-3原子的是______（填序号）。
16. “格物致知，叩问苍穹”，化学科学助力我国航天事业飞速发展。
(1)空间站内的气体组成和地球上的空气基本一致，其中含量最多的气体是 （填化学式）。
(2)运载火箭用到了大量钛合金，钛合金的硬度比金属钛的硬度 （填“大”或“小”）。
(3)空间站内宇航员使用的再生水处理系统可将太空废水特殊处理后重复利用，生活中可用 （填试剂）检验经“水处理系统”处理后的水属于硬水还是软水。
(4)金刚砂（SiC）常用作航天器涂层，生产原理为，则X的化学式为 。
17. 后母戊鼎(原称司母戊鼎)，原器1939年3月在河南安阳出土，是商王祖庚或祖甲为祭祀其母戊所制，是商周时期青铜文化的代表作，现藏于中国国家博物馆。后母戊鼎因鼎腹内壁上铸有“后母戊”三字得名，鼎呈长方形，口长112cm、口宽79.2cm，壁厚6cm，连耳高133cm，重875kg。请回答下列有关问题。
(1)后母戊鼎是由青铜材料制成的，青铜材料的成分主要为铜锡合金，上述做法用到青铜材料的优点是___________(填字母)。
A．弹性好 B．熔点低 C．耐腐蚀
(2)金属锡的冶炼是用锡石(主要成分SnO2)与木炭粉在高温下反应制成的，其反应的化学方程式为 。
(3)青铜和铜片相比较，硬度较大的是 。
(4)初中教材中用青铜材料制成物品有_______。(多选)
A．马踏飞燕 B．5角硬币 C．越王勾践剑 D．外科手术刀
18. 化学就在我们身边，与我们的生活息息相关。
(1)物质的性质决定物质的用途，物质的用途反映物质的性质，请用相关知识回答下列问题：
①氮气的化学性质不活泼，可用作 。
②一氧化碳具有 ，可用于冶炼金属。
③因 与人体具有很好的相容性，可用于人造骨。
(2)①化石燃料包括煤、石油和 。为使燃料充分燃烧，减少污染，可采用的方法除提供充足的氧气外，还可 。
②氢化镁(MgH2)固体可作为氢动力的能源提供剂，提供能源时MgH2与水反应生成氢氧化镁和氢气，该反应的化学方程式为 。
19. “上能九天揽月，下能五洋捉鳖”说的是哈工大、哈工程两所大学雄厚的科研实力。作为“国防七子”中的这两所大学，为我国国防事业的发展做出巨大贡献。身为哈尔滨人，我们无比自豪！
(1)太空飞船利用太阳能发电提供电力，请写出太阳能电池储电的能量转化过程是：太阳能→ → 。
(2)哈工大打造或参与的国之重器有紫丁香二号模型、龙江二号模型、嫦娥五号模型、祝融号火星车模型、FAST模型，这些国之重器都使用了钛合金、铝合金等材料，合金属于 (填物质类别)。
(3)我国“蛟龙”号载人潜水器关键部件一一供人活动的耐压球壳体是用钛合金制造的。钛合金的优良性能有______(填字母)等。
A．强度高、抗腐蚀性能好 B．硬度小、密度小
(4)我国钛等储量居世界前列。工业制钛流程中的一步反应是：H2TiO3X+H2O，则X的化学式为 ，在此反应反应前后，钛元素的化合价 (填“升高”或“降低”或“不变”)。
20. 太阳能电池路灯(如图)，可以实现白天用太阳能充电，夜晚照明，其灯柱材料为铝合金，路灯内部采用金属铜作导线。
回答下列问题：
(1)制作灯柱所需的铝合金属于 (选填“金属材料”或“合成材料”)。
(2)铝合金的硬度和强度都比纯铝 (选填“高”或“低”)。
(3)太阳能电池路灯使用铜作导线，是因为铜具有良好的 性。
21. 走向“地铁、高铁时代”的中国，正大力发展电气化铁路高铁的运行，为我们的出行提供了方便。中国的高铁技术不仅服务于中国，也终将造福于全人类。请回答下列问题：
(1)制成地铁列车的钢轨材料是锰钢，该金属材料应具有的物理性质是_____。
A．抗腐蚀性好 B．韧性好、硬度大 C．密度小、熔点高
(2)钢轨焊接的方法通常采用铝热法。铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。用这种方法可以冶炼出高熔点的金属，例如：在高温下用铝和二氧化锰混合发生置换反应可以制出金属锰，同时得到氧化铝。请写出该化学反应的化学方程式① ，其中该反应后铝元素的化合价为② 。
(3)高铁在工作过程中的能量转化为 转化为机械能。
(4)地铁的建成将大大缓解城市的交通压力并保护环境，将减少汽车污染物的排放，如氮的氧化物、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物、烟尘、 。
22. 22．2004年1月23日，中国探月工程正式立项。2024年，探月工程迎来20周年。20年来，从给月球拍照片，到首次在月球背面登陆，再到成功带回月壤，中国已顺利完成“绕、落、回”三步走战略目标，为人类月球探索事业作出了杰出贡献。请分析图文信息，解答相关问题。
(1)图1：嫦娥系列探测器主要由长征系列火箭发射升空并送入既定轨道。长征五号火箭的推进剂为液氧和液氢，将氧气转化为液氧的变化属于 变化，液氢作燃料的优点是 。长征五号火箭发动机在焊接时需要使用氩弧焊。氩弧焊是在氩气保护下，通过在钨电极与焊件间产生的高压电弧放热，熔化焊丝或焊件的一种焊接技术。金属钨作电极是利用了金属钨的导电性和 的性质。
(2)图2：嫦娥五号返回器携带回来了月壤样品。月壤中存在大量的（氦），原子的原子核内有2个质子和1个中子，其原子核外电子数为 。月壤中含有，在一定条件下，FeO分解生成以及单质铁，该反应的符号表达式为 。
(3)图3：2024年6月2日，嫦娥六号在月球背面成功着陆，随后在月球背面成功展开五星红旗。制作嫦娥六号月背展示国旗的原材料是玄武岩，玄武岩的组成元素有硅、铝、铁、钙等，其中属于非金属元素的是 。嫦娥六号外壳使用了钛合金以适应月球巨大的昼夜温差，钛合金具有的优良性能是 。
(4)继“嫦娥奔月”后，中国计划将在2030年前实现梦舟号载人月球探测任务飞行器首次登月。月球大气中没有氧气，但是科学家发现月球表面的月壤由氧化铁、二氧化硅和氧化铝等物质组成，这些物质加热熔化，电解，即可获得氧气。月壤中含有的一种物质的化学式为 ，其物质的类别是 。
23. “缺芯”在近两年成为了一场全球性的危机。
(1)2021年10月，半导体芯片封装的关键材料单晶纳米铜实现国产化量产，其成品约为头发丝十分之一细，铜可制成单晶纳米铜是因为其具有优良的 性。
(2)我国的半导体研究和生产是从1957年首次制备出高纯度的锗开始的。图1是锗原子的结构示意图，图中x= 。下列微粒中与锗原子的化学性质相似的是 (填序号)。
A . B． C． D．
(3)单晶硅是制造芯片的重要材料。工业上制取高纯硅的一个反应的微观示意图如图2，该反应的化学方程式为 ，所属的基本反应类型为 。
(4)生产5G芯片的主要原料是第三代半导体材料氮化镓，制取氮化镓的原理为2Ga+2X2GaN+3H2，则X的化学式为 。氧化镓中镓元素的化合价为+3， 则氧化镓的化学式为 。
答案和解析
８.1 金属材料
【基础练】
24. 性质决定用途。下列物质的用途中，只利用了其物理性质的是
A．天然气用作燃料 B．铜丝用作导线
C．二氧化碳用于灭火 D．氧气可用于医疗急救
【答案】B
【详解】A、天然气用作燃料，利用了天然气燃烧放出大量的热，需要通过化学变化表现出来，属于化学性质，不符合题意；
B、铜丝用作导线，利用了铜具有良好的导电性，不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质，符合题意；
C、二氧化碳用于灭火，既利用了二氧化碳的物理性质密度比空气大，又利用了二氧化碳的化学性质不能燃烧，也不支持燃烧，不符合题意；
D、氧气可用于医疗急救，利用了氧气可以供给呼吸的性质，需要通过化学变化表现出来，属于化学性质，不符合题意；
故选B。
25. 下列有关合金的说法正确的是
A．生铁、氧化铁均属于合金
B．合金比其组分金属的硬度小
C．不锈钢的抗腐蚀性比纯铁好
D．合金的熔点比组成它的纯金属高
【答案】C
【详解】A、合金是金属与其他金属或非金属熔合而成的，具有金属特性的混合物，氧化铁是铁的氧化物不属于合金，选项错误；
B、合金比其组成金属的硬度大，选项错误；
C、不锈钢在铁的合金中加入了铬和镍，具有良好的抗腐蚀性，选项正确；
D、合金的熔点比其组成金属的熔点低，选项错误；
故选：C。
26. 分类是学习化学的方法之一，下列物质属于纯净物的是
A．矿泉水 B．稀有气体 C．水银 D．铝合金
【答案】C
【详解】A、矿泉水含有水以及矿物质等多种物质，属于混合物，故选项不符合题意；
B、稀有气体包括氦气、氖气等多种气体，属于混合物，故选项不符合题意；
C、水银即金属汞，是一种物质组成属于纯净物，选项符合题意；
D、合金是金属与其他金属或非金属熔合而成的混合物，因此铝合金属于混合物，故选项不符合题意；
故选：C。
27. 下列物质性质和用途对应关系正确的是
A．铝有导热性，可用于制电线 B．石墨有导电性，可用作润滑剂
C．干冰升华吸热，可用于人工降雨 D．氧气能支持燃烧，可作火箭燃料
【答案】C
【详解】A、铝有导电性，可用于制电线。A不正确；
B、石墨有导电性，可用作干电池的电极，石墨有滑腻感，可用作润滑剂。B不正确；
C、干冰即固态二氧化碳，干冰升华吸热，使空气中水蒸气冷凝变成水滴，形成降雨，所以干冰可用于人工降雨。C正确；
D、氧气能支持燃烧，可作火箭助燃剂，氧气不能作燃料。D不正确。
综上所述：选择C。
28. 下列水杯所使用材料中，属于金属材料的是
A．不锈钢水杯 B．玻璃水杯 C．塑料水杯 D．陶瓷水杯
【答案】A
【详解】A、不锈钢是一种铁合金，属于金属材料，选项正确；
B、玻璃属于无机非金属材料，选项错误；
C、塑料属于有机合成材料，选项错误；
D、陶瓷属于无机非金属材料，选项错误；
故选A。
29. 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．钢是含碳量在2%—4.3%的铁的合金
C．黄铜的硬度比纯铜的硬度大
D．合金中至少含有两种金属
【答案】C
【详解】A、合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低，焊锡是锡的合金，则焊锡的熔点比纯锡的熔点低，说法错误，不符合题意；
B、生铁是含碳量在2%~4.3%的铁合金，钢是含碳量在0.03%~2%的铁合金，说法错误，不符合题意；
C、合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，黄铜是铜的合金，则黄铜的硬度比纯铜的硬度大，说法正确，符合题意；
D、合金是金属与金属或非金属熔合而成具有金属特征的混合物，至少含有一种金属元素，说法错误，不符合题意。
故选：C。
30. 目前哈尔滨市地铁工程已有一定的规模，待哈尔滨地铁网络全部建成以后，地铁将成为城市最主要的交通工具，下列有关说法不正确的是
A．地铁作为环保的交通工具，可以很大限度地实现节能减排
B．地铁的建造使用了大量的合金，因为合金一定比组成它的纯金属硬度大、熔点高
C．钢铁是使用最多的金属材料
D．站台中使用的大理石属于混合物
【答案】B
【详解】A、地铁作为环保的交通工具，可以减少私家车的使用，可以节约资源，减少污染，故说法正确；
B、地铁的建造使用了大量的合金，因为合金一般比组成它的纯金属硬度大、熔点低，故说法错误；
C、钢铁性能优越，是使用最多的金属材料，故说法正确；
D、大理石的主要成分是碳酸钙，属于混合物，故说法正确；
故选：B。
31. 下列物质的用途不正确的是
A．钛制人造骨 B．钛镍形状记忆合金制卫星天线
C．锰钢制造钢轨 D．水龙头镀铬
【答案】A
【详解】A、钛合金与人体有很好的 “相容性”，能用钛合金制造人造骨，不用钛，用途错误；
B、钛镍形状记忆合金具有形状记忆功能，能制成卫星天线，用途正确；
C、铁轨需要采用硬度大的材料，才能承受火车的重量。铁轨常用高锰钢，用途正确；
D、水龙头表面渡铬可阻止铁与空气中氧气接触，防止铁生锈，用途正确。
故选A。
32. 下列关于资源和能源的叙述正确的是
A．合金中一定含有金属，可能含有非金属
B．目前世界上铜的年产量居第二位
C．铝合金是使用最多的金属材料
D．我国的矿藏比较丰富，其中金、银等金属都以单质形式存在
【答案】A
【详解】A、合金是指由一种金属与其它金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质，所以合金一定含有金属，可能含有非金属，说法正确；
B、目前世界上铁的年产量居第一位，铝的年产量居第二位，说法错误；
C、目前人类每年要提取数以亿吨计的金属，其中提取量最大的是铁，钢铁是使用最多的金属材料，说法错误；
D、我国的金属矿藏比较丰富，只有少量不活泼的金属（金、银、铂）以单质的形式存在，其余还是以化合物的形式存在为主，说法错误；
故选：A。
33. 对下列物质的应用相关表述正确的是
A．实验室用镁带和稀硫酸制取氢气 B．航空发动机用的合金材料熔点低，强度大 C．用铁镍形状记忆合金制天线 D．用钛合金来制造人造骨
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】A、镁带与稀硫酸反应速率过快，不利于收集氢气，故实验室制取氢气常采用锌粒和稀硫酸为原料，故A错误；
B、航天发动机的工作温度高，且工作时会受到较大的载荷和振动，故发动机使用的合金材料应满足熔点高，强度大等特点，故B错误；
C、钛镍形状记忆合金有形状记忆功能，因此可用钛镍形状记忆合金制成人造卫星天线，故C错误；
D、用钛合金制造人造骨，利用了钛合金与人体有很好的相容性的性质，故D正确。
故选D。
34. 11．2024年3月2日，我国航天员首次完成在轨航天器舱外设施的维修任务。出舱活动期间航天员会使用机械臂。在选用机械臂材质时，不需要考虑的性质是
A．硬度 B．光泽 C．抗腐蚀性 D．密度
【答案】B
【详解】出舱活动期间航天员会使用机械臂，在选用机械臂材质时，需要考虑的性质有：机械臂材质硬度要大，抗腐蚀性要好，密度要小，无需考虑是否有光泽。
故选B。
35. 在选择铸造硬币的材料时，不需要考虑的因素是
A．金属的硬度 B．金属的导热性
C．金属的抗腐蚀性 D．金属的价格与硬币面值的吻合度
【答案】B
【详解】A、金属的硬度，是选择铸造硬币的材料需要考虑的因素，故A错误；
B、金属的导热性，不是选择铸造硬币的材料需要考虑的因素，故B正确；
C、硬币要有较强的耐腐蚀性，金属的抗腐蚀性，是选择铸造硬币的材料需要考虑的因素，故C错误；
D、硬币面值不大，金属价格与硬币面值的吻合度，是选择铸造硬币的材料需要考虑的因素，故D错误；
故选：B。
36. 我国研制的新一代钛铝合金(见图)比普通钛铝合金更耐高温，用于国产航空发动机，可有效提高发动机性能，反映了钛铝合金的
A．熔点高 B．密度大 C．质地软 D．导电性好
【答案】A
【详解】我国研制的新一代钛铝合金比普通钛铝合金更耐高温，用于国产航空发动机，可有效提高发动机性能，反映了钛铝合金的熔点高，与密度、质地、导电性无关；
37. 故选：A。
38. 北京冬奥会火炬接力火种灯的创意源于“中华第一灯”——西汉长信宫灯。长信宫灯造型轻巧华丽，设计巧妙环保。灯盘上附有短柄可以来回转动，两片弧形板也可以推动开合，不仅可以挡风还可以调节灯光亮度和照射方向。下列说法错误的是
A．火种灯的四根不锈钢棱边，既美观防锈，又足够的硬度保护火种盒。
B．长信宫灯是目前所见唯一的一件汉代人形青铜灯，属于金属材料中的纯金属。
C．火种灯体采用了环保再生铝合金，集硬度大、轻便、抗腐蚀性好于一身。
D．长信宫灯灯身外表虽留下斑斑锈迹，但仍体现出汉代青铜鎏金工艺的高超水平。
【答案】B
【详解】A 、不锈钢棱边美观防锈且有足够硬度保护火种盒，说法正确，不符合题意；
B、青铜是铜锡合金，属于金属材料中的合金，不是纯金属，说法错误，符合题意；
C、环保再生铝合金集硬度大、轻便、抗腐蚀性好于一身，说法正确，不符合题意；
D、长信宫灯灯身外表有锈迹，虽年代久远，但仍能体现汉代青铜鎏金工艺高超水平，说法正确，不符合题意。
故选B。
【提升练】
39. 科技是第一生产力，近年来我国在科技领域取得了一系列辉煌成就。
(1)航母在建造过程中大量使用特种钢。该特种钢的耐腐蚀性能比纯铁的 （填“好”或“差”）。
(2)“天舟号”货运飞船换装了以作正极材料的新型锂电池。已知中Li为+1价，为-3价，则其中Fe的化合价为 ，中电子载为 。
(3)航母动力由重油（含等多种成分）燃烧提供。分子中碳、氢原子个数比为 （填最简整数比），该物质燃烧时，能量转化形式 。
(4)我国科学家公布了对嫦娥五号带回月球土壤样品的研究成果，准确测定了月球土壤样品中40多种元素的含量，以下为氦-3的有关信息。已知氦-3原子是一种含2个质子和1个中子的原子，下列模型能表示氦-3原子的是______（填序号）。
【答案】(1)好
(2) +2 42
(3) 4:9 化学能转化为热能
(4)C
【详解】（1）钢是铁的合金，合金比组成它的纯金属耐腐蚀，故该特种钢的耐腐蚀性能比纯铁的好；
（2）LiFePO4中锂元素显+1价，磷酸根显-3价，设铁元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：（+1）+x+（-3）=0，解得x=+2；
中电子数为15+（6×4）+3=42；
（3）分子中碳、氢原子个数比为8:18=4：9；
该物质燃烧时，能量转化形式为化学能转化为热能；
（4）已知氦-3原子是一种含2个质子和1个中子的原子，在原子中，质子数=电子数，则氦-3原子中有2个质子、1个中子，核外有2个电子，即图示C。
40. “格物致知，叩问苍穹”，化学科学助力我国航天事业飞速发展。
(1)空间站内的气体组成和地球上的空气基本一致，其中含量最多的气体是 （填化学式）。
(2)运载火箭用到了大量钛合金，钛合金的硬度比金属钛的硬度 （填“大”或“小”）。
(3)空间站内宇航员使用的再生水处理系统可将太空废水特殊处理后重复利用，生活中可用 （填试剂）检验经“水处理系统”处理后的水属于硬水还是软水。
(4)金刚砂（SiC）常用作航天器涂层，生产原理为，则X的化学式为 。
【答案】(1)N2
(2)大
(3)肥皂水
(4)CO
【详解】（1）空气中氮气的含量最多，约占78%，其化学式为N2。
（2）合金的硬度大于其组成的金属，故钛合金的硬度比金属钛的硬度大。
（3）生活中可用肥皂水检验经“水处理系统”处理后的水属于硬水还是软水，加入肥皂水后，产生的泡沫多浮渣少的是软水，产生的泡沫少浮渣多的是硬水。
（4）由可知，反应前硅、氧、碳原子的个数分别为1、2、3，反应后硅、氧、碳原子的个数分别为1、0、1，则2X中含有2个氧原子和2个碳原子，一个X分子中含有1个氧原子和1个碳原子，故X的化学式为CO。
41. 后母戊鼎(原称司母戊鼎)，原器1939年3月在河南安阳出土，是商王祖庚或祖甲为祭祀其母戊所制，是商周时期青铜文化的代表作，现藏于中国国家博物馆。后母戊鼎因鼎腹内壁上铸有“后母戊”三字得名，鼎呈长方形，口长112cm、口宽79.2cm，壁厚6cm，连耳高133cm，重875kg。请回答下列有关问题。
(1)后母戊鼎是由青铜材料制成的，青铜材料的成分主要为铜锡合金，上述做法用到青铜材料的优点是___________(填字母)。
A．弹性好 B．熔点低 C．耐腐蚀
(2)金属锡的冶炼是用锡石(主要成分SnO2)与木炭粉在高温下反应制成的，其反应的化学方程式为 。
(3)青铜和铜片相比较，硬度较大的是 。
(4)初中教材中用青铜材料制成物品有_______。(多选)
A．马踏飞燕 B．5角硬币 C．越王勾践剑 D．外科手术刀
【答案】(1)C
(2)SnO2+CSn+CO2↑
(3)青铜
(4)AC
【详解】（1）后母戊鼎由青铜材料制成，主要利用了青铜耐腐蚀的特点。故选C；
（2）锡石（主要成分SnO2）与木炭粉在高温下反应生成金属锡和二氧化碳，其反应的化学方程式为：SnO2+CSn+CO2↑；
（3）金属制成合金后其硬度要比原金属的硬度要大，所以青铜的硬度比铜大；
（4）初中教材中用青铜材料制成的物品有马踏飞燕和越王勾践剑。
故选AC。
42. 化学就在我们身边，与我们的生活息息相关。
(1)物质的性质决定物质的用途，物质的用途反映物质的性质，请用相关知识回答下列问题：
①氮气的化学性质不活泼，可用作 。
②一氧化碳具有 ，可用于冶炼金属。
③因 与人体具有很好的相容性，可用于人造骨。
(2)①化石燃料包括煤、石油和 。为使燃料充分燃烧，减少污染，可采用的方法除提供充足的氧气外，还可 。
②氢化镁(MgH2)固体可作为氢动力的能源提供剂，提供能源时MgH2与水反应生成氢氧化镁和氢气，该反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 保护气 还原性 钛合金
(2) 天然气 增大可燃物与氧气的接触面积
【详解】（1）①氮气的化学性质不活泼，可用作保护气；
②一氧化碳具有还原性，可用于冶炼金属；
③因钛合金与人体具有很好的相容性，可用于人造骨；
（2）①化石燃料包括煤、石油和天然气；为使燃料充分燃烧，减少污染，可采用的方法除提供充足的氧气外，还可增大可燃物与氧气的接触面积；
②MgH2与水反应生成氢氧化镁和氢气，化学方程式为。
43. “上能九天揽月，下能五洋捉鳖”说的是哈工大、哈工程两所大学雄厚的科研实力。作为“国防七子”中的这两所大学，为我国国防事业的发展做出巨大贡献。身为哈尔滨人，我们无比自豪！
(1)太空飞船利用太阳能发电提供电力，请写出太阳能电池储电的能量转化过程是：太阳能→ → 。
(2)哈工大打造或参与的国之重器有紫丁香二号模型、龙江二号模型、嫦娥五号模型、祝融号火星车模型、FAST模型，这些国之重器都使用了钛合金、铝合金等材料，合金属于 (填物质类别)。
(3)我国“蛟龙”号载人潜水器关键部件一一供人活动的耐压球壳体是用钛合金制造的。钛合金的优良性能有______(填字母)等。
A．强度高、抗腐蚀性能好 B．硬度小、密度小
(4)我国钛等储量居世界前列。工业制钛流程中的一步反应是：H2TiO3X+H2O，则X的化学式为 ，在此反应反应前后，钛元素的化合价 (填“升高”或“降低”或“不变”)。
【答案】(1) 电能 化学能
(2)混合物
(3)A
(4) TiO2 不变
【详解】（1）太空飞船利用太阳能发电提供电力，太阳能电池储电的能量转化过程为：太阳能→电能→化学能；
（2）合金是一种金属与另一种或几种金属或非金属在熔融状态下形成的具有金属特性的混合物，故填：混合物；
（3）钛合金能用于制造“蛟龙”号载人潜水器，说明钛合金强度高、抗腐蚀性能好；故选A；
（4）化学反应前后原子种类及个数不变，结合方程式可知：反应前有2个氢原子，1个钛原子，3个氧原子；反应后有2个氢原子，1个氧原子，所以反应后少了1个钛原子和2个氧原子，则的化学式为TiO2；
化合物中正负化合价代数和为0，氢元素显+1价，氧元素显-2价，设H2TiO3中钛元素化合价为x，（+1）×2+x+（-2）×3=0，x=+4；设TiO2中钛元素化合价为y，y+（-2）×2=0，y=+4；所以在此反应反应前后，钛元素的化合价不变。
44. 太阳能电池路灯(如图)，可以实现白天用太阳能充电，夜晚照明，其灯柱材料为铝合金，路灯内部采用金属铜作导线。
回答下列问题：
(1)制作灯柱所需的铝合金属于 (选填“金属材料”或“合成材料”)。
(2)铝合金的硬度和强度都比纯铝 (选填“高”或“低”)。
(3)太阳能电池路灯使用铜作导线，是因为铜具有良好的 性。
【答案】(1)金属材料
(2)高
(3)导电
【详解】（1）金属材料包括纯金属和合金，铝合金属于合金，属于金属材料。
（2）合金的硬度和强度比组成它的纯金属高，则铝合金的硬度和强度都比纯铝高。
（3）太阳能电池路灯使用铜作导线，是因为铜具有良好的导电性。
45. 走向“地铁、高铁时代”的中国，正大力发展电气化铁路高铁的运行，为我们的出行提供了方便。中国的高铁技术不仅服务于中国，也终将造福于全人类。请回答下列问题：
(1)制成地铁列车的钢轨材料是锰钢，该金属材料应具有的物理性质是_____。
A．抗腐蚀性好 B．韧性好、硬度大 C．密度小、熔点高
(2)钢轨焊接的方法通常采用铝热法。铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。用这种方法可以冶炼出高熔点的金属，例如：在高温下用铝和二氧化锰混合发生置换反应可以制出金属锰，同时得到氧化铝。请写出该化学反应的化学方程式① ，其中该反应后铝元素的化合价为② 。
(3)高铁在工作过程中的能量转化为 转化为机械能。
(4)地铁的建成将大大缓解城市的交通压力并保护环境，将减少汽车污染物的排放，如氮的氧化物、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物、烟尘、 。
【答案】(1)B
(2) +3
(3)电能
(4)一氧化碳（合理即可）
【详解】（1）A、抗腐蚀性能是化学性质，A选项错误；
B、地铁列车的重量大，制成地铁列车的钢轨材料应该具有韧性好、硬度大的物理性质，B选项正确；
C、钢轨材料不需要密度小、熔点高，C选项错误。
故选：B。
（2）在高温下用铝和二氧化锰混合发生置换反应可以制出金属锰，同时得到氧化铝，反应的化学方程式为：。
化合物中元素正负化合价之和为零，反应后只有Al2O3含有铝元素，Al2O3中O显-2价，设Al的化合价为x，则，解得x=+3。
（3）高铁是电气化铁路，在工作过程中的能量转化形式是电能转化为机械能。
（4）燃油汽车产生的污染物包括：氮的氧化物、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物、烟尘、一氧化碳等。
46. 22．2004年1月23日，中国探月工程正式立项。2024年，探月工程迎来20周年。20年来，从给月球拍照片，到首次在月球背面登陆，再到成功带回月壤，中国已顺利完成“绕、落、回”三步走战略目标，为人类月球探索事业作出了杰出贡献。请分析图文信息，解答相关问题。
(1)图1：嫦娥系列探测器主要由长征系列火箭发射升空并送入既定轨道。长征五号火箭的推进剂为液氧和液氢，将氧气转化为液氧的变化属于 变化，液氢作燃料的优点是 。长征五号火箭发动机在焊接时需要使用氩弧焊。氩弧焊是在氩气保护下，通过在钨电极与焊件间产生的高压电弧放热，熔化焊丝或焊件的一种焊接技术。金属钨作电极是利用了金属钨的导电性和 的性质。
(2)图2：嫦娥五号返回器携带回来了月壤样品。月壤中存在大量的（氦），原子的原子核内有2个质子和1个中子，其原子核外电子数为 。月壤中含有，在一定条件下，FeO分解生成以及单质铁，该反应的符号表达式为 。
(3)图3：2024年6月2日，嫦娥六号在月球背面成功着陆，随后在月球背面成功展开五星红旗。制作嫦娥六号月背展示国旗的原材料是玄武岩，玄武岩的组成元素有硅、铝、铁、钙等，其中属于非金属元素的是 。嫦娥六号外壳使用了钛合金以适应月球巨大的昼夜温差，钛合金具有的优良性能是 。
(4)继“嫦娥奔月”后，中国计划将在2030年前实现梦舟号载人月球探测任务飞行器首次登月。月球大气中没有氧气，但是科学家发现月球表面的月壤由氧化铁、二氧化硅和氧化铝等物质组成，这些物质加热熔化，电解，即可获得氧气。月壤中含有的一种物质的化学式为 ，其物质的类别是 。
【答案】(1) 物理 清洁（合理即可） 熔点高
(2) 2
(3) 硅/ 耐低温（合理即可）
(4) /Fe2O3/SiO2 氧化物/化合物/纯净物
【详解】（1）将氧气转化为液氧的变化中，只是物质状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化；氢气是一种可燃性气体，它在氧气中完全燃烧放出的热量多（是等质量甲烷完全燃烧放出热量的 2 倍多）；制取氢气的原料是水（可分解水制取氢气），资源不受限制；氢气的燃烧产物是水，不会污染环境。液氢作燃料的优点是热值高、资源丰富和清洁；长征五号火箭发动机在焊接时需要使用氩弧焊。氩弧焊是在氩气保护下，通过在钨电极与焊件间产生的高压电弧放热，熔化焊丝或焊件的一种焊接技术。金属钨作电极是利用了金属钨的导电性和熔点高的性质；
（2）原子的原子核内有2个质子和1个中子，质子数=核外电子数=2；月壤中含有，在一定条件下，分解生成以及单质铁，该反应的符号表达式为：FeOFe3O4+Fe；
（3）硅（Si）元素名称有“石”字旁，属于固态非金属元素；铝、铁、钙元素名称都含有 “钅”字旁，属于金属元素；嫦娥六号外壳使用了钛合金以适应月球巨大的昼夜温差，钛合金具有的优良性能是耐低温；
（4）氧化铁、二氧化硅和氧化铝化学式分别为：Fe2O3、SiO2和Al2O3；它们都是由同种物质组成，属于纯净物，也是由不同元素组成，属于化合物，也是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，属于氧化物。
47. “缺芯”在近两年成为了一场全球性的危机。
(1)2021年10月，半导体芯片封装的关键材料单晶纳米铜实现国产化量产，其成品约为头发丝十分之一细，铜可制成单晶纳米铜是因为其具有优良的 性。
(2)我国的半导体研究和生产是从1957年首次制备出高纯度的锗开始的。图1是锗原子的结构示意图，图中x= 。下列微粒中与锗原子的化学性质相似的是 (填序号)。
A . B． C． D．
(3)单晶硅是制造芯片的重要材料。工业上制取高纯硅的一个反应的微观示意图如图2，该反应的化学方程式为 ，所属的基本反应类型为 。
(4)生产5G芯片的主要原料是第三代半导体材料氮化镓，制取氮化镓的原理为2Ga+2X2GaN+3H2，则X的化学式为 。氧化镓中镓元素的化合价为+3， 则氧化镓的化学式为 。
【答案】(1)延展性
(2) 4 D
(3)
置换反应
(4) NH3
Ga2O3
【详解】（1）铜可制成单晶纳米铜是因为其具有优良的延展性；
（2）根据原子核内质子数等于核外电子数，，x=4；原子的最外层电子数相同时原子的化学性质相似，故与锗原子的化学性质相似的是D；
（3）工业上制取高纯硅涉及到的反应为四氯化硅与氢气反应生成硅和氯化氢，反应的化学方程式为，所属的基本反应类型为置换反应；
（4）根据反应前后原子的种类和数目不变，反应物中含有2个Ga，2个X，生成物中含有2个Ga，2个N，6个H，故X中含有1个N和3个H，故X的化学式为NH3；氧化镓中镓元素的化合价为+3， 氧元素的化合价为-2，根据化合价代数和为0，则氧化镓的化学式为Ga2O3
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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