化學滬教版九上5.2金屬礦物　鐵的冶煉同步練習（含解析）

第第頁化學滬教版九上5.2金屬礦物鐵的冶煉同步練習（含解析）第5章金屬的冶煉與利用

第2節(jié)金屬礦物鐵的冶煉

基礎過關全練

知識點1常見的金屬礦物

1.【教材變式·P123素材改編】人類使用材料的歷史就是人類的進步史。下列物品的主要材質在自然界以單質形式存在的是()

A.青銅器

B.鑄鐵寶劍

C.黃金首飾

D.鋁制器具

2.(2022山西中考)大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源,在以下四種礦石中,可用于煉鐵的是()

A.赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)

B.爐甘石(主要成分是ZnCO3)

C.鋁土礦(主要成分是Al2O3)

D.赤銅礦(主要成分是Cu2O)

3.【主題教育·文化遺產】《千里江山圖》是北宋王希孟創(chuàng)作的絹本設色畫,其顏料選用各色天然礦石,描繪了祖國的錦繡河山。一些礦石的主要成分及顏色如下表所示。

礦石藍銅礦孔雀石雌黃赭石

主要成分Cu3(OH)2(CO3)2Cu2(OH)2CO3As2S3Fe2O3

續(xù)表

礦石藍銅礦孔雀石雌黃赭石

顏色藍色綠色黃色暗棕紅色

(1)四種礦石的主要成分中,屬于氧化物的是。

(2)藍銅礦和孔雀石的主要成分在組成上具有的相同點是。

知識點2鐵的冶煉

4.(2022山東濱州中考)如圖所示是模擬工業(yè)煉鐵的化學反應裝置,以下說法錯誤的是()

A.實驗開始時應先通入一氧化碳,目的是排盡硬質玻璃管內的空氣,防止爆炸

B.硬質玻璃管內氧化鐵發(fā)生還原反應

C.實驗過程中硬質玻璃管內觀察到的現象是黑色粉末逐漸變成紅棕色

D.裝置中導管末端加一點燃的酒精燈,目的是燃燒未反應的一氧化碳,防止污染環(huán)境

5.(2022河北定州期末)鐵是應用最廣泛的金屬,通過冶煉鐵礦可以得到鐵。

(1)高爐是工業(yè)煉鐵的主要設備(如圖1)。

①高爐煉鐵中,焦炭的作用是。

②寫出高爐中以赤鐵礦為原料得到鐵的化學方程式:。

(2)實驗室用氧化鐵粉末模擬煉鐵(如圖2)。

①實驗開始前,先通入CO一段時間后,再點燃酒精噴燈,原因是。

②一段時間后,能證明CO與Fe2O3發(fā)生反應的實驗現象是、。

③實驗中常在裝置的末端加一個酒精燈,這樣做的目的是。

④實驗結束時,硬質玻璃管內的物質冷卻后才停止通一氧化碳的主要原因是。

知識點3與鐵的冶煉有關的計算

6.【教材變式·P126T5改編】綠色環(huán)保、提高煉鐵的產率,已成為煉鐵工藝發(fā)展的首要標準。某鋼鐵廠用赤鐵礦煉制生鐵,若要生產出含純鐵96%的生鐵560t,至少需要含氧化鐵80%的赤鐵礦的質量為()

A.800tB.921.6t

C.960tD.1000t

7.(2022青海中考)根據Fe3O4+4CO3Fe+4CO2反應原理,工業(yè)上可用來冶煉鐵?，F用100t含四氧化三鐵46.4%的某鐵礦石冶煉金屬鐵。請完成下列問題,寫出必要的計算過程。

(1)該鐵礦石中含四氧化三鐵的質量是多少

(2)理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質量是多少

能力提升全練

8.【主題教育·傳統(tǒng)工藝】(2022福建中考,9,★☆☆)我國古代常用灰吹法煉銀,其過程為:將礦物銀熔于鉛形成銀鉛塊,通過焙燒使鉛氧化成PbO進入爐灰,灰吹得銀。下列說法錯誤的是()

A.銀是活潑金屬

B.銀鉛塊屬于混合物

C.PbO中Pb的化合價為+2

D.灰吹法煉銀過程含有化學變化

9.(2023江蘇徐州鼓樓月考,11,★☆☆)下列關于高爐煉鐵的說法不正確的是()

A.高爐煉鐵的原料是鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣

B.石灰石的作用是制造爐渣

C.焦炭的作用是燃燒提供熱量和生成一氧化碳

D.高爐煉鐵產生的廢氣主要成分是二氧化碳

10.(2023安徽臨泉月考,12,★★☆)工業(yè)上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵反應。某化學興趣小組利用如圖微型裝置進行一氧化碳和氧化鐵反應的實驗。下列說法錯誤的是()

A.實驗前,先點燃甲處酒精燈,再將注射器內的CO推入V形玻璃管內

B.實驗時可觀察到玻璃管中紅棕色粉末逐漸變黑

C.實驗過程中可觀察到丙中澄清石灰水變渾濁,且液面下降

D.裝置丙既可以檢驗二氧化碳,又可以收集一氧化碳

11.(2022四川成都中考,18,★★☆)我國有著悠久的鋼鐵冶煉史,《天工開物》中記載的“炒鋼法”如圖1,該方法的生產過程可用圖2表示。

圖1

圖2

資料:①潮泥灰主要成分是石灰石。②鐵的熔點是1535℃。

根據圖文回答下列問題。

(1)常見的鐵礦石有赤鐵礦和(寫一種)。

(2)不斷鼓入空氣的目的是。

(3)煉鐵爐中生成鐵的化學方程式為。

(4)撒入潮泥灰的主要作用是。不斷翻炒液態(tài)生鐵,是為了降低元素的含量。

(5)鋼的性能優(yōu)良,如鋼的熔點比純鐵,易于加工。

素養(yǎng)探究全練

12.【學科素養(yǎng)·科學態(tài)度與責任】金屬鎳可用于制造貨幣、不銹鋼等。粗制氧化鎳主要含氧化鎳(NiO),以及少量氧化鈷(CoO)和氧化鐵,以粗制氧化鎳為原料制備純鎳的流程如下:

(1)反應①中,反應物X可能是。

(2)石灰漿是氫氧化鈣的懸濁液,試寫出反應②中發(fā)生的主要反應的化學方程式:。

(3)操作安全說明中要求反應③開始前“用氮氣充分吹掃設備內部”的目的是。

(4)由下表推知:從Ni(CO)4、Fe(CO)5和Co2(CO)8的混合物中用蒸餾的方法提取Ni(CO)4應選擇的溫度(T)范圍是。

物質Ni(CO)4Fe(CO)5Co2(CO)8

沸點/℃4310652

(5)在生產流程中循環(huán)使用CO的目的是。

答案全解全析

基礎過關全練

1.C黃金在自然界以單質形式存在;鋁、鐵、銅在自然界主要以化合物形式存在。

2.A赤鐵礦中含有鐵元素,可用于煉鐵;爐甘石、鋁土礦和赤銅礦中不含鐵元素,不能用于煉鐵。

3.(1)Fe2O3(2)都由銅、氧、碳、氫四種元素組成(合理即可)

解析(1)由兩種元素組成且其中一種元素是氧元素的化合物為氧化物,故Fe2O3屬于氧化物。

4.C實驗開始先通入一氧化碳,再點燃酒精噴燈,目的是排盡裝置中的空氣,防止加熱時發(fā)生爆炸,A正確;玻璃管中發(fā)生的反應是一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳,氧化鐵發(fā)生了還原反應,B正確;玻璃管內的現象是紅棕色粉末變黑,C錯誤;由于一氧化碳有毒,會污染空氣,裝置末端加一燃著的酒精燈,能除去一氧化碳,防止其污染空氣,D正確。

5.(1)①提供熱量并提供還原劑一氧化碳②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

(2)①排盡裝置內的空氣,防止加熱時發(fā)生爆炸②紅棕色粉末逐漸變黑澄清石灰水變渾濁③防止CO污染空氣④防止生成的鐵在高溫條件下再次被氧化

解析(1)①高爐煉鐵中,焦炭燃燒放出大量的熱,且焦炭可與CO2反應生成CO,所以焦炭的作用是提供熱量并提供還原劑一氧化碳。(2)①一氧化碳是可燃性氣體,與空氣混合加熱可能發(fā)生爆炸,所以實驗開始前先通入CO,可排盡裝置內的空氣,防止加熱時發(fā)生爆炸;②氧化鐵與一氧化碳反應生成二氧化碳和鐵單質,硬質玻璃管中的現象是紅棕色粉末逐漸變黑,試管中的現象是澄清石灰水變渾濁;③酒精燈能將沒反應完的一氧化碳點燃,在裝置的末端加一個酒精燈是為了防止沒反應的CO污染空氣;④實驗結束時,為防止生成的鐵在高溫條件下再次被氧化,應持續(xù)通入CO直至裝置冷卻。

6.C設至少需要含氧化鐵80%的赤鐵礦的質量為x。

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

160112

80%×x560t×96%

x=960t

7.(1)鐵礦石中含四氧化三鐵的質量是100t×46.4%=46.4t。

(2)解:設理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質量是x。

Fe3O4+4CO3Fe+4CO2

232168

46.4t96%×x

x=35t

答:(1)100t鐵礦石中含四氧化三鐵的質量是46.4t。

(2)理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質量是35t。

解析(1)根據混合物中某物質的質量=混合物的質量×該物質的質量分數,進行分析解答。(2)由四氧化三鐵的質量、生鐵中鐵的質量分數,根據煉鐵的化學方程式可以列式計算出煉出生鐵的質量。

能力提升全練

8.A銀不屬于活潑金屬,A錯誤;銀鉛塊中含有銀、鉛,屬于混合物,B正確;PbO中氧元素顯-2價,設鉛元素的化合價是x,根據化合物中各元素正、負化合價的代數和為零,可得:x+(-2)=0,則x=+2,C正確;通過焙燒使鉛氧化成PbO,該過程屬于化學變化,D正確。

9.D高爐煉鐵通入的是空氣,氮氣占空氣總體積的78%,且不參加反應,所以廢氣的主要成分是氮氣,D錯誤。

10.ACO是可燃性氣體,與空氣混合加熱可能發(fā)生爆炸,所以實驗時應先注入一氧化碳,后點燃酒精燈,A錯誤;一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳,所以實驗過程中觀察到紅棕色固體逐漸變黑,丙中澄清石灰水變渾濁,且液面下降,B、C正確;CO難溶于水,裝置丙既可以檢驗二氧化碳,又可以收集一氧化碳,D正確。

11.(1)磁鐵礦(合理即可)(2)使碳充分燃燒,提高爐溫(3)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(或Fe3O4+4CO3Fe+4CO2)

(4)除去鐵礦石中的雜質碳(5)低

解析(1)常見的鐵礦石有赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦等。(2)不斷鼓入空氣的目的是使碳與足量氧氣反應,放熱,提高爐溫。(3)高溫條件下氧化鐵和一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳;高溫條件下四氧化三鐵和一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳。(4)撒入潮泥灰的主要作用是將鐵礦石中的雜質轉化為爐渣而除去;生鐵和鋼的區(qū)別是含碳量不同,不斷翻炒液態(tài)生鐵,可使生鐵中的碳與氧氣反應生成二氧化碳,降低碳元