5.2 金屬礦物　鐵的冶煉 同步練習(xí)

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(chǔ)過關(guān)全練知識(shí)點(diǎn)1常見的金屬礦物1.人類使用材料的歷史就是人類的進(jìn)步史。下列物品的主要材質(zhì)在自然界以單質(zhì)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.《千里江山圖》是北宋王希孟創(chuàng)作的絹本設(shè)色畫，其顏料選用各色天然礦石，描繪了祖國(guó)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(lán)銅礦孔雀石雌黃赭石主要成分Cu3(OH)2(CO3)2Cu2(OH)2CO3As2S3Fe2O3顏色藍(lán)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(lán)銅礦和孔雀石的主要成分在組成上具有的相同點(diǎn)是。知識(shí)點(diǎn)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(xué)反應(yīng)裝置，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先通入一氧化碳，目的是排盡硬質(zhì)玻璃管內(nèi)的空氣，防止爆炸B.硬質(zhì)玻璃管內(nèi)氧化鐵發(fā)生還原反應(yīng)C.實(shí)驗(yàn)過程中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是黑色粉末逐漸變成紅棕色D.裝置中導(dǎo)管末端加一點(diǎn)燃的酒精燈，目的是燃燒未反應(yīng)的一氧化碳，防止污染環(huán)境5.(2022河北定州期末)鐵是應(yīng)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(shè)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(xué)方程式：。

(2)實(shí)驗(yàn)室用氧化鐵粉末模擬煉鐵(如圖2)。①實(shí)驗(yàn)開始前，先通入CO一段時(shí)間后，再點(diǎn)燃酒精噴燈，原因是。②一段時(shí)間后，能證明CO與Fe2O3發(fā)生反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是、。③實(shí)驗(yàn)中常在裝置的末端加一個(gè)酒精燈，這樣做的目的是。④實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，硬質(zhì)玻璃管內(nèi)的物質(zhì)冷卻后才停止通一氧化碳的主要原因是。知識(shí)點(diǎn)3與鐵的冶煉有關(guān)的計(jì)算6.綠色環(huán)保、提高煉鐵的產(chǎn)率，已成為煉鐵工藝發(fā)展的首要標(biāo)準(zhǔn)。某鋼鐵廠用赤鐵礦煉制生鐵，若要生產(chǎn)出含純鐵96%的生鐵560t，至少需要含氧化鐵80%的赤鐵礦的質(zhì)量為()A.800t B．921.6t C.960t D.1000t7.(2022青海中考)根據(jù)Fe3O4+4CO3Fe+4CO2反應(yīng)原理，工業(yè)上可用來(lái)冶煉鐵?，F(xiàn)用100t含四氧化三鐵46.4%的某鐵礦石冶煉金屬鐵。請(qǐng)完成下列問題，寫出必要的計(jì)算過程。(1)該鐵礦石中含四氧化三鐵的質(zhì)量是多少？(2)理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少？能力提升全練8.(2022福建中考)我國(guó)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(jìn)入爐灰，灰吹得銀。下列說(shuō)法錯(cuò)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(jià)為+2 D.灰吹法煉銀過程含有化學(xué)變化9.(2023江蘇徐州鼓樓月考)下列關(guān)于高爐煉鐵的說(shuō)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(chǎn)生的廢氣主要成分是二氧化碳10.(2023安徽臨泉月考)工業(yè)上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)。某化學(xué)興趣小組利用如圖微型裝置進(jìn)行一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.實(shí)驗(yàn)前，先點(diǎn)燃甲處酒精燈，再將注射器內(nèi)的CO推入V形玻璃管內(nèi)B.實(shí)驗(yàn)時(shí)可觀察到玻璃管中紅棕色粉末逐漸變黑C.實(shí)驗(yàn)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(yàn)二氧化碳，又可以收集一氧化碳11.(2022四川成都中考)我國(guó)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(chǎn)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(diǎn)是1535℃。根據(jù)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(xué)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(diǎn)比純鐵，易于加工。素養(yǎng)探究全練12.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(yīng)①中，反應(yīng)物X可能是。

(2)石灰漿是氫氧化鈣的懸濁液，試寫出反應(yīng)②中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：。(3)操作安全說(shuō)明中要求反應(yīng)③開始前“用氮?dú)獬浞执祾咴O(shè)備內(nèi)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(yīng)選擇的溫度(T)范圍是。

物質(zhì)Ni(CO)4Fe(CO)5Co2(CO)8沸點(diǎn)/℃4310652(5)在生產(chǎn)流程中循環(huán)使用CO的目的是。

第5章金屬的冶煉與利用第2節(jié)金屬礦物鐵的冶煉答案全解全析基礎(chǔ)過關(guān)全練1.C黃金在自然界以單質(zhì)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(shí)驗(yàn)開始先通入一氧化碳，再點(diǎn)燃酒精噴燈，目的是排盡裝置中的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸，A正確；玻璃管中發(fā)生的反應(yīng)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(yīng)，B正確；玻璃管內(nèi)的現(xiàn)象是紅棕色粉末變黑，C錯(cuò)誤；由于一氧化碳有毒，會(huì)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(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)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(yīng)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(shí)驗(yàn)開始前先通入CO，可排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸；②氧化鐵與一氧化碳反應(yīng)生成二氧化碳和鐵單質(zhì)，硬質(zhì)玻璃管中的現(xiàn)象是紅棕色粉末逐漸變黑，試管中的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁；③酒精燈能將沒反應(yīng)完的一氧化碳點(diǎn)燃，在裝置的末端加一個(gè)酒精燈是為了防止沒反應(yīng)的CO污染空氣；④實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，為防止生成的鐵在高溫條件下再次被氧化，應(yīng)持續(xù)通入CO直至裝置冷卻。6.C設(shè)至少需要含氧化鐵80%的赤鐵礦的質(zhì)量為x。Fe2O3+3CO2Fe+3CO216011280%×x560t×96%160112=80%×7.(1)鐵礦石中含四氧化三鐵的質(zhì)量是100t×46.4%=46.4t。(2)解：設(shè)理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是x。Fe3O4+4CO3Fe+4CO223216846.4t96%×x232x=35t答：(1)100t鐵礦石中含四氧化三鐵的質(zhì)量是46.4t。(2)理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是35t。解析(1)根據(jù)混合物中某物質(zhì)的質(zhì)量=混合物的質(zhì)量×該物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行分析解答。(2)由四氧化三鐵的質(zhì)量、生鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，根據(jù)煉鐵的化學(xué)方程式可以列式計(jì)算出煉出生鐵的質(zhì)量。能力提升全練8.A銀不屬于活潑金屬，A錯(cuò)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(jià)，設(shè)鉛元素的化合價(jià)是x，根據(jù)化合物中各元素正、負(fù)化合價(jià)的代數(shù)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(xué)變化，D正確。9.D高爐煉鐵通入的是空氣，氮?dú)庹伎諝饪傮w積的78%，且不參加反應(yīng)，所以廢氣的主要成分是氮?dú)?，D錯(cuò)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(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先注入一氧化碳，后點(diǎn)燃酒精燈，A錯(cuò)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(shí)驗(yàn)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(yàn)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(zhì)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(yīng)，放熱，提高爐溫。(3)高溫條件下氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)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(yīng)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(zhì)轉(zhuǎn)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(yīng)生成二氧化碳，降低碳元素的含量。(5)合金的