化學(xué)滬教版九上5.2金屬礦物　鐵的冶煉同步練習(xí)（含解析）

第第頁(yè)化學(xué)滬教版九上5.2金屬礦物鐵的冶煉同步練習(xí)（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(chǔ)過(guò)關(guān)全練

知識(shí)點(diǎn)1常見(jiàn)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(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.【主題教育·文化遺產(chǎn)】《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

續(xù)表

礦石藍(lán)銅礦孔雀石雌黃赭石

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(kāi)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(guò)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(guò)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(kāi)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.【教材變式·P126T5改編】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.800tB.921.6t

C.960tD.1000t

7.(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(wèn)題,寫出必要的計(jì)算過(guò)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.【主題教育·傳統(tǒng)工藝】(2022福建中考,9,★☆☆)我國(guó)古代常用灰吹法煉銀,其過(guò)程為:將礦物銀熔于鉛形成銀鉛塊,通過(guò)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(guò)程含有化學(xué)變化

9.(2023江蘇徐州鼓樓月考,11,★☆☆)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,12,★★☆)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(guò)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,18,★★☆)我國(guó)有著悠久的鋼鐵冶煉史,《天工開(kāi)物》中記載的“炒鋼法”如圖1,該方法的生產(chǎn)過(guò)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(wèn)題。

(1)常見(jiàn)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.【學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)態(tài)度與責(zé)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(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(kāi)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。

答案全解全析

基礎(chǔ)過(guò)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(kāi)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(kāi)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(méi)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(méi)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+3CO2

160112

80%×x560t×96%

x=960t

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+4CO2

232168

46.4t96%×x

x=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(guò)焙燒使鉛氧化成PbO,該過(guò)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(guò)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(jiàn)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