人教版九年級(jí)化學(xué)下冊(cè)同步練習(xí) 《金屬資源的利用和保護(hù)》第1課時(shí)導(dǎo)學(xué)案（解析版）

課題3金屬資源的利用和保護(hù)第1課時(shí)金屬資源及其利用一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道一些含常見的金屬如鐵、鋁、銅等的礦物，了解我國(guó)礦藏資源；2.了解從鐵礦石中將鐵還原出來(lái)的原理和方法；3.能根據(jù)化學(xué)方程式對(duì)含有某些雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。二、學(xué)習(xí)重難點(diǎn)重點(diǎn)：從常見鐵礦石中提煉鐵的原理和方法。難點(diǎn)：①冶煉鐵的原理；②有關(guān)雜質(zhì)問(wèn)題的計(jì)算。三、學(xué)習(xí)過(guò)程【知識(shí)回顧】1.金屬之最：（1）地殼中含量最多的金屬元素_________；（2）人體中含量最多的金屬元素_________；（3）海水中含量最高的金屬元素_________；（4）目前世界年產(chǎn)量最多的金屬_________。2.一氧化碳具有，可燃性氣體點(diǎn)燃前一定要，純凈的一氧化碳在空氣里燃燒，發(fā)出，并生成能使澄清的石灰水的氣體。反應(yīng)的化學(xué)方程式。使澄清的石灰水變渾濁的原因（寫出化學(xué)方程式）。3.一氧化碳跟血液中的的結(jié)合能力比氧氣強(qiáng)，使人體缺少而窒息，甚至死亡。4.一氧化碳應(yīng)用：冶金工業(yè)，例如一氧化碳還原氧化鐵：現(xiàn)象：紅棕色粉末逐漸變成黑色，石灰水變?；瘜W(xué)方程式。5.還原反應(yīng)：（1）概念：_______________________________________________。（2）_______和_________都有還原性，可用于冶金工業(yè)。請(qǐng)寫出下列還原反應(yīng)的化學(xué)方程式：①碳還原氧化鐵：__________________________；②一氧化碳還原氧化銅：________________________________?！敬鸢浮?.鋁、鈣、鈉、鐵；2.可燃性，檢驗(yàn)純度，藍(lán)色的火焰，變渾濁，2CO+O22CO2，Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O，3.血紅蛋白，氧氣，4.渾濁，3CO+Fe2O32Fe+3CO2↑5.含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)、C、CO、2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑、CO+CuOCu+CO2?！菊n堂引入】大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源，人類每年要提取數(shù)以億噸計(jì)的金屬用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其他領(lǐng)域。金屬材料無(wú)處不在，我們處處離不開金屬材料，觀看視頻《無(wú)處不在的金屬材料》?！咀灾魈骄俊恳?、金屬元素在自然界中的存在形式1.地球上的金屬資源廣泛的存在于和中，除少數(shù)很不活潑的金屬如_____、_____等以_____形式存在外，其余都以_____形式存在。2.自然界含量最多的元素是，其次是。（填化學(xué)符號(hào)）自然界含量最多的金屬元素是，其次是。（填化學(xué)符號(hào)）3.寫出下列金屬礦石的主要成分礦石名稱主要成分的化學(xué)式赤鐵礦磁鐵礦黃鐵礦菱鐵礦鋁土礦黃銅礦輝銅礦【答案】1.地殼、海洋、金、銀、單質(zhì)、化合物；2.O、Si、Al、Fe；3.Fe2O3、Fe3O4、FeS2、FeCO3、Al2O3、CuFeS2、Cu2S。【練一練】（2022·山西晉中中考）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）【答案】A【詳解】煉鐵是將鐵礦石中的鐵氧化物還原成金屬鐵，故礦石中必須含有鐵元素；A、赤鐵礦（主要成分是Fe2O3）中含有鐵元素，可用于煉鐵，符合題意；B、爐甘石（主要成分是ZnCO3）中不含有鐵元素，不可用于煉鐵，不符合題意；C、鋁土礦（主要成分是A12O3）中不含有鐵元素，不可用于煉鐵，不符合題意；D、赤銅礦（主要成分是Cu2O）中不含有鐵元素，不可用于煉鐵，不符合題意；故選A。【合作探究】二、鐵的冶煉1.一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)（1）儀器：鐵架臺(tái)、硬質(zhì)玻璃管、橡皮塞、、試管、、導(dǎo)氣管。（2）藥品：氧化鐵粉末、、澄清的石灰水。（3）實(shí)驗(yàn)裝置（4）實(shí)驗(yàn)步驟①實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先通___________，排出玻璃管內(nèi)的空氣，然后__________。②實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，要先______________，繼續(xù)______________，直到______________?！究偨Y(jié)】可簡(jiǎn)單記憶為：CO早出晚歸，酒精燈遲到早退。（5）現(xiàn)象（及化學(xué)方程式的解釋）：①玻璃管里紅色粉末；。②澄清石灰水；。③點(diǎn)燃尾氣時(shí)，產(chǎn)生。。（6）CO還原氧化鐵的反應(yīng)原理（用化學(xué)方程式表示）：_________________。（7）交流討論：①裝置末端酒精燈的作用是什么？②如何檢驗(yàn)生成的黑色固體中有鐵粉？③為什么要先通一段時(shí)間CO，再加熱Fe2O3？④為什么要先停止加熱，待物質(zhì)冷卻后再停止通CO？【答案】（1）酒精燈、酒精噴燈；（2）一氧化碳；（4）CO、加熱氧化鐵、停止加熱、通入CO、冷卻至室溫；（5）①逐漸變成黑色；3CO+Fe2O32Fe+CO2；②變渾濁；Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；③藍(lán)色火焰。2CO+O22CO2。（6）3CO+Fe2O32Fe+CO2；（7）①點(diǎn)燃尾氣，防止有毒的CO污染空氣；②磁鐵吸引/加入足量稀鹽酸，產(chǎn)生氣泡；③排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱發(fā)生爆炸；④防止生成鐵粉再次被氧化?！揪氁痪殹浚?021·四川廣安中考）利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置模擬工業(yè)煉鐵。下列說(shuō)法正確的是（）A．反應(yīng)前后Fe元素的化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?價(jià) B．充分加熱，a處固體由黑色變?yōu)榧t色C．b處可以用澄清石灰水檢驗(yàn)生成的CO2 D．可用水吸收尾氣中的CO【答案】C【詳解】A、氧化鐵中鐵元素化合價(jià)為+3，反應(yīng)前后Fe元素的化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?價(jià)，錯(cuò)誤；B、a處氧化鐵和一氧化碳在加熱條件下生成鐵和二氧化碳，可觀察到固體由紅色變?yōu)楹谏?，錯(cuò)誤；C、二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，檢驗(yàn)二氧化碳可以用澄清石灰水，正確；D、一氧化碳不與水反應(yīng)，且難溶于水，不能用水吸收CO，錯(cuò)誤。故選C。2.工業(yè)煉鐵（1）主要設(shè)備：高爐。（2）原料：鐵礦石、、、空氣等。（3）原理：在_____條件下，利用_____與氧氣反應(yīng)生成的把鐵從鐵礦石中還原出來(lái)。（4）爐內(nèi)主要反應(yīng)：①。②。（提供熱量）③。（提供還原劑）④。。（造渣，除去二氧化硅）。（5）產(chǎn)品：__________。（6）交流討論：高爐煉鐵和實(shí)驗(yàn)室煉鐵有什么區(qū)別？其產(chǎn)物是純鐵嗎？【總結(jié)】工業(yè)煉鐵使用了焦炭，雖然焦炭也具有還原性，但高爐煉鐵中用一氧化碳還原氧化鐵?！敬鸢浮浚?）焦炭、石灰石；（3）高溫、C、CO；（4）①3CO+Fe2O32Fe+CO2；②C+O2CO2；③CO2+C2CO；④CaCO3CaO＋CO2↑；CaO＋SiO2CaSiO3；（5）生鐵；（6）實(shí)驗(yàn)室中氧化鐵與一氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生的鐵是純鐵，而工業(yè)煉出的生鐵是鐵碳合金?！揪氁痪殹肯铝形镔|(zhì)中不是煉鐵高爐中投放的基本原料的是（）A．鐵礦石B．石灰石C．焦炭D．生鐵【答案】D3.含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算（1）化學(xué)方程式所表達(dá)的是純凈的物質(zhì)間的質(zhì)量關(guān)系，因此當(dāng)反應(yīng)物或生成物物質(zhì)所含雜質(zhì)時(shí)，應(yīng)首先換算成純凈物質(zhì)的質(zhì)量，再進(jìn)行計(jì)算。（2）不純物質(zhì)、純物質(zhì)和純度之間的關(guān)系：①純物質(zhì)的質(zhì)量=不純物質(zhì)的質(zhì)量×純度②不純物質(zhì)的質(zhì)量=____________________③純度=____________________【答案】純物質(zhì)的質(zhì)量÷純度、純物質(zhì)的質(zhì)量例：用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦礦石，理論上可煉出含鐵96%的生鐵多少噸？【答案】解：1001t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為1000t×80%=800t答：理論上可煉出含鐵96%的生鐵583噸【學(xué)后反思】通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你收獲了什么？【測(cè)評(píng)反饋】1.把鐵礦石、焦炭和石灰石一起加入到高爐中進(jìn)行冶煉，得到的產(chǎn)物是（）鋼B.生鐵C.純鐵D.錳鋼【答案】B【解析】鐵礦石、焦炭在高爐中會(huì)反應(yīng)，得到主要成分是鐵，同時(shí)含有一定量的碳和其它雜質(zhì)的生鐵。2.根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)裝置圖，以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．a(chǎn)處固體由黑色逐漸變?yōu)榧t棕色B．反應(yīng)過(guò)程中可觀察到b處的澄清石灰水變渾濁C．CO有毒，通常在c處將其點(diǎn)燃或用氣囊收集以防止污染空氣D．該實(shí)驗(yàn)可驗(yàn)證CO的還原性【答案】A【解析】A、一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，故看到的現(xiàn)象為玻璃管中紅色固體變?yōu)楹谏?，說(shuō)法錯(cuò)誤；B、該反應(yīng)有二氧化碳生成，則試管b處澄清的石灰水變渾濁，故B說(shuō)法正確；C、尾氣中可能有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以一定要進(jìn)行尾氣處理，故說(shuō)法正確；D、一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)可驗(yàn)證CO的還原性，說(shuō)法正確。故選A。3.下列關(guān)于金屬的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（）A.銅有良好的導(dǎo)電性，常用作導(dǎo)線B.所有的金屬都能與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)

C.鐵制品在干燥的空氣中不易生銹D.鐵制器皿比鋁制器皿更容易被腐蝕【答案】B【解析】A.銅有良好的導(dǎo)電性，常用作導(dǎo)線，不符合題意；

B.金屬活動(dòng)性順序中，氫前的金屬能與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)，符合題意；

C.鐵生銹是鐵與氧氣、水共同作用的結(jié)果，所以鐵制品在干燥的空氣中不易生銹，不符合題意；

D.鋁在常溫下，與空氣中的氧氣反應(yīng)，其表面生成了一層致密的氧化物薄膜，從而阻止鋁進(jìn)一步氧化，所以鐵制器皿比鋁制器皿更容易被腐蝕，不符合題意。

故答案為：B。4.對(duì)如圖實(shí)驗(yàn)的分析說(shuō)明不正確的是（）A．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明一氧化碳具有還原性B．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明生成物二氧化碳的密度比空氣大C．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明一氧化碳和氧化銅的反應(yīng)需要加熱D．該實(shí)驗(yàn)可以防止有毒的一氧化碳?xì)怏w對(duì)空氣的污染，同時(shí)又可以充分利用能源【答案】B【解析】A、一氧化碳在加熱條件下與氧化銅反應(yīng)生成銅，說(shuō)明一氧化碳具有還原性，故選項(xiàng)說(shuō)法正確；B、該實(shí)驗(yàn)無(wú)法證明生成物二氧化碳的密度比空氣大，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤；C、裝置中酒精燈加熱，說(shuō)明反應(yīng)條件為加熱，故選項(xiàng)說(shuō)法正確；D、尾氣通到酒精燈處點(diǎn)燃，可防止有毒的一氧化碳?xì)怏w對(duì)空氣的污染，同時(shí)燃燒產(chǎn)生的熱量充分利用，故選項(xiàng)說(shuō)法正確；故選B。5.金屬材料廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中。鐵礦石有多種，如赤鐵礦（主要成分Fe2O3）和磁鐵礦（主要成分Fe3O4）等。①寫出赤鐵礦石中的主要成分與一氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式________。②冶煉2900t含四氧化三鐵80%的磁鐵礦石，理論上能得到含雜質(zhì)2%的生鐵的質(zhì)量是____t（結(jié)果精確到0.1）。【答案】Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。1714.3t?！窘馕觥竣俪噼F礦石中的主要成分是Fe2O3，F(xiàn)e2O3與一氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；②冶煉2900t含四氧化三鐵80%的磁鐵礦石，設(shè)理論上能得到含雜質(zhì)2%的生鐵的質(zhì)量是x。Fe3O4+4CO3Fe+4CO22321682900t×80%x×(1-2%)=，解得x=1714.3t。6.如圖裝置可以做CO還原Fe2O3的實(shí)驗(yàn)并檢驗(yàn)該反應(yīng)的氣體生成物。已知由一氧化碳發(fā)生裝置得到的CO中混有雜質(zhì)CO2和H2O。（1）寫出B裝置玻璃管內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）從環(huán)保角度考慮，請(qǐng)寫出一種尾氣處理方法。（3）若沒(méi)有A裝置，則該實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到檢驗(yàn)氣體生成物的目的，請(qǐng)說(shuō)明原因?！敬鸢浮浚?）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；（2）在裝置