5.2金屬礦物鐵的冶煉（B練）-2021-2022學年九年級化學上冊課時過關(guān)提優(yōu)AB練

B練素養(yǎng)提升綜合拓展真題再現(xiàn)第五章B練素養(yǎng)提升綜合拓展真題再現(xiàn)第二節(jié)金屬礦物鐵的冶煉（建議時間：45分鐘）素養(yǎng)提升1．下列有關(guān)金屬或合金的說法中，正確的是A．鋼是一種化合物 B．生鐵和鋼的性能完全相同C．黃銅的硬度比純銅的硬度大 D．在自然界中所有金屬都以化合物的形式存在【答案】C【詳解】A、鋼是鐵合金，屬于混合物，故錯誤；

B、生鐵硬而脆易斷，鋼較硬有良好的延展性和彈性，故錯誤；

C、黃銅是銅合金，其硬度大于純銅，故正確；

D、在自然界中少數(shù)不活潑金屬以單質(zhì)形式存在，如金、銀等，故錯誤；

故選：C。2．鋼鐵含有較多硫、磷會不利于加工。據(jù)此分析，下列煉鐵時不宜直接采用的礦石是A．赤鐵礦(Fe2O3) B．磁鐵礦(Fe3O4) C．菱鐵礦(FeCO3) D．黃鐵礦(FeS2)【答案】D【詳解】黃鐵礦(FeS2)中含有硫，會使鋼鐵含有較多硫會不利于加工，故選：D。3．高爐煉鐵的主反應(yīng)為。下列有關(guān)說法正確的是A．該反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng)又是置換反應(yīng)B．CO由焦炭和焦炭燃燒所得的CO2反應(yīng)產(chǎn)生C．所得產(chǎn)物為生鐵，含碳量比鋼低D．高爐尾氣對環(huán)境無影響，可直接排放【答案】B【詳解】A、反應(yīng)中CO得氧變成CO2發(fā)生氧化反應(yīng)，F(xiàn)e2O3失氧變成Fe發(fā)生還原反應(yīng)，所以這個反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)；置換反應(yīng)指由一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)，生成另外一種單質(zhì)和一種化合物的反應(yīng)，由于反應(yīng)的反應(yīng)物中沒有單質(zhì)，該反應(yīng)不屬于置換反應(yīng)，不符合題意；B、焦炭燃燒放熱，提高爐溫，反應(yīng)為：；并轉(zhuǎn)化成CO，反應(yīng)為：，符合題意；C、生鐵中的含碳量為2%～4.3%，鋼中的含碳量為0.03%～2%，故生鐵的含碳量比鋼高，不符合題意；D、高爐尾氣中含有一氧化碳等有害氣體，對環(huán)境有危害，不能直接排放，不符合題意。故選B。4．下列礦石冶煉時產(chǎn)生的物質(zhì)會污染空氣且能形成酸雨的是（）A．赤鐵礦（Fe2O3） B．黃鐵礦（FeS2） C．菱鐵礦（FeCO3） D．磁鐵礦（Fe3O4）【答案】B【詳解】污染空氣且能形成酸雨的主要氣體有二氧化硫、二氧化氮和三氧化硫。根據(jù)化學反應(yīng)中元素種類是不變的，所以礦石中要含有硫元素或氮元素，才能產(chǎn)生形成酸雨的氣體。故選B?！军c睛】根據(jù)空氣質(zhì)量日報，空氣污染性氣體包括二氧化硫、二氧化氮和一氧化碳等，其中形成酸雨的主要有二氧化硫和二氧化氮。5．煉鐵廠以赤鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣等為主要原料煉鐵，主要反應(yīng)過程如圖所示：請根據(jù)題圖和所學知識判斷下列說法錯誤的是（）A．生鐵屬于混合物B．反應(yīng)過程①是置換反應(yīng)，②③屬于化合反應(yīng)C．原料中焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳D．工業(yè)煉鐵的設(shè)備是高爐【答案】B【詳解】A、生鐵是鐵和碳的合金，屬于混合物，不符合題意；B、①焦炭為單質(zhì)碳，在高溫條件下與空氣中氧氣反應(yīng)生成二氧化碳；化學方程式為：；②二氧化碳在高溫條件下，與焦炭繼續(xù)發(fā)生化合反應(yīng)生成具有還原性的氣體一氧化碳；化學方程式為：；③一氧化碳在高溫條件下，與赤鐵礦石中的氧化鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成鐵和二氧化碳；化學方程式為：。故反應(yīng)過程①②③中，屬于化合反應(yīng)的有①②，③既不是置換反應(yīng)，也不是化合反應(yīng)，符合題意；C、焦炭為單質(zhì)碳，在高溫條件下與空氣中氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，放出大量的熱，原料中焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳，不符合題意；D、工業(yè)煉鐵的設(shè)備是高爐，不符合題意。故選B。6．根據(jù)下列實驗裝置圖，以下說法中錯誤的是（）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處將其點燃或用氣囊收集以防止污染空氣D．該實驗可驗證CO的還原性【答案】A【詳解】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蔄說法錯誤；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，所以一定要進行尾氣處理，一氧化碳具有可燃性，通常在c處將其點燃或用氣囊收集以防止污染空氣，故C說法正確；D、一氧化碳奪取氧化鐵的氧，故一氧化碳還原氧化鐵實驗可驗證CO的還原性，故D說法正確。故選A。7．如圖是工業(yè)煉鐵示意圖，回答下列問題：(1)煉鐵廠使用的煉鐵設(shè)備叫_____________；(2)煉鐵時的還原性氣體的化學式為_____________；(3)煉出的生鐵含碳量一般在_____________范圍內(nèi)；(4)煉鐵時使用石灰石，目的是除去礦石中的(填化學式)____；(5)煉鐵時，爐內(nèi)的熱量是來自于_________能轉(zhuǎn)化而來?！敬鸢浮扛郀tCO2%~4.3%SiO2化學【詳解】(1)煉鐵廠使用的煉鐵設(shè)備叫高爐；(2)鐵礦石煉鐵是把鐵礦石、焦炭、石灰石一起加入高爐，在高溫下，利用爐內(nèi)反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來，煉鐵時的還原性氣體的化學式為CO；(3)煉出的生鐵含碳量一般在2%~4.3%范圍內(nèi)；(4)石灰石的主要作用是將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣，煉鐵時使用石灰石，目的是除去礦石中的SiO2；(5)煉鐵時，爐內(nèi)的熱量是來自于木炭燃燒放熱，來自于化學能轉(zhuǎn)化而來。8．赤鐵礦是一種常見的鐵礦石，赤鐵礦主要成分是_____________。在高溫條件下用碳還原赤鐵礦冶煉成鐵，同時產(chǎn)生、混合氣體，此混合氣體中碳的質(zhì)量分數(shù)為40%，請寫出該反應(yīng)的化學方程式___________________。【答案】氧化鐵（或Fe2O3）【詳解】赤鐵礦的主要成分是氧化鐵（或Fe2O3）。設(shè)生成的氣體中，CO的質(zhì)量為x，CO2的質(zhì)量為y。則根據(jù)產(chǎn)生的混合氣體中，碳元素的質(zhì)量分數(shù)為40%，可以得出：，解得：。則可以推測出，當生成44g的二氧化碳和196g的一氧化碳時，其混合氣體中碳元素的質(zhì)量分數(shù)為40%。則可以分析出，8個碳還原3個氧化鐵，生成1個二氧化碳和7個一氧化碳分子和6個鐵。故答案為：氧化鐵（或Fe2O3）、。9．同學們利用如圖所示微型實驗裝置制取CO，然后用CO還原Fe3O4并檢驗氣體產(chǎn)物。已知甲酸（HCOOH）具有揮發(fā)性，在熱的濃硫酸中分解生成一氧化碳和另一種氧化物，該反應(yīng)的化學方程式為_____；位置3處NaOH固體的作用是_____；本實驗存在一處明顯缺陷，請給出優(yōu)化建議_____（寫出一點即可）?！敬鸢浮课丈傻乃魵夂图姿釋⑽矚恻c燃或用氣球收集10．一氧化碳不僅可作燃料，還能作化工原料。（1）浴室內(nèi)不能安裝直排式燃氣熱水器以防CO中毒，CO有毒的原因是__________。（2）如圖是實驗室利用CO具有還原性還原氧化鐵的裝置示意圖。請寫出CO具有還原性還原氧化鐵反應(yīng)的化學方程式：_________。澄清石灰水檢驗生成物的原理是_________（用化學方程式表示）。（3）試從微觀的角度分析CO和CO2化學性質(zhì)不同的原因_________?！敬鸢浮恳谎趸紭O易與血紅蛋白結(jié)合，造成人體缺氧分子的構(gòu)成不同【詳解】（1）浴室內(nèi)不能安裝直排式燃氣熱水器如果燃氣燃燒不充分會生成CO，一氧化碳極易與血紅蛋白結(jié)合，造成人體缺氧；（2）一氧化碳和氧化鐵高溫下生成鐵和二氧化碳：；二氧化碳可以使澄清石灰水變渾濁是二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水：；（3）分子是保持物質(zhì)化學性質(zhì)的最小粒子；一氧化碳由一氧化碳分子構(gòu)成，二氧化碳由二氧化碳分子構(gòu)成，CO和CO2化學性質(zhì)不同的原因分子的構(gòu)成不同。11．工業(yè)上煉鐵煉鋼和軋制鋼材的主要流程如下圖：已知：生鐵的含碳量為2%~4.3%，鋼的含碳量為0.03%~2%。（1）反應(yīng)：①Fe2O3+3CO2Fe+3CO，②Fe2O3+3C2Fe+3CO。屬于置換反應(yīng)的是_____，用于高爐煉鐵的原理是_____（填序號）。（2）煉鐵的固體原料需經(jīng)過粉碎，其目的是_____。（3）熱空氣和高爐氣體的主要成分有一種相同，這種氣體的化學式是_____。爐渣中含有硅酸鈣（CaSiO3），其中硅元素的化合價是_____。（4）煉鋼爐中，通入純氧的目的是_____。將鋼錠軋成鋼板，體現(xiàn)了金屬的_____性。（5）鋼鐵制品可能會生銹，寫出用稀硫酸除銹反應(yīng)的化學方程式：_____?！敬鸢浮竣冖僭龃蠓磻?yīng)接觸面積，加快反應(yīng)速率N2+4使生鐵中的碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，降低生鐵中碳含量延展Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O【詳解】（1）一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)叫置換反應(yīng)，故屬于置換反應(yīng)的是②；高爐煉鐵是利用一氧化碳還原氧化鐵，故選①；（2）煉鐵的固體原料需經(jīng)過粉碎，其目的是增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率；（3）空氣的主要成分是氮氣和氧氣，但氮氣不參與煉鐵的反應(yīng)，故熱空氣和高爐氣體的主要成分有一種相同，這種氣體的化學式是N2；CaSiO3中Ca顯+2價，O顯2價，根據(jù)化合物中各元素代數(shù)和為0，則Si的化合價為0（2）×3（+2）=+4；（4）生鐵中含有較多的碳，碳與氧氣能反應(yīng)生成二氧化碳，故煉鋼爐中，通入純氧的目的是使生鐵中的碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，降低生鐵中碳含量；將鋼錠軋成鋼板，體現(xiàn)了金屬的延展性；（5）硫酸與氧化鐵反應(yīng)生成硫酸鐵和水，化學方程式為Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O。12．某學生改進一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置，如圖所示：（1）若先給氧化鐵加熱，再通入一氧化碳，可能產(chǎn)生的后果及原因是______。（2）寫出中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式：______。（3）裝置中產(chǎn)生的現(xiàn)象可判斷反應(yīng)是否開始發(fā)生，則中的試劑是______，反應(yīng)的化學方程式為______。（4）裝置的作用是______。（5）裝置收集氣體的方法叫作______（因為一氧化碳______于水）?！敬鸢浮浚?）發(fā)生爆炸，其原因是可燃性氣體（一氧化碳）和助燃性氣體（氧氣）混合加熱可能發(fā)生爆炸（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2（3）澄清石灰水CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O（4）收集尾氣（5）排水法難溶13．某煉鐵廠用含雜質(zhì)20%的赤鐵礦（主要成分是氧化鐵）冶煉生鐵,求3500t這種礦石可煉出含鐵98%的生鐵的質(zhì)量是多少?【答案】解：設(shè)3500t這種礦石可煉出含鐵98%的生鐵的質(zhì)量為xx＝2000t答：3500t這種礦石可煉出含鐵98%的生鐵2000t14．鈦（Ti）被稱之為“未來金屬”，與人骨相容性好，且制成的鈦合金有形狀記憶功能。一定條件下，鈦可由四氯化鈦（TiCl4）和金屬鎂反應(yīng)而制得，化學方程式為：?，F(xiàn)有760kg含雜質(zhì)20%的四氯化鈦（雜質(zhì)不含鈦元素），求理論上可生產(chǎn)金屬鈦的質(zhì)量?！敬鸢浮?53.6kg【詳解】解：四氯化鈦的含量：120%=80%，設(shè)可生產(chǎn)金屬鈦的質(zhì)量為x。解得x=153.6kg答：可生產(chǎn)金屬鈦153.6kg真題再現(xiàn)1．（2021·山東濰坊）《天工開物》對鋼鐵冶煉過程有如下記載。有關(guān)說法正確的是A．“墾土拾錠”：鐵元素是地殼中含量最高的金屬元素B．“淘洗鐵砂”：鐵礦石（主要成分為Fe2O3）能溶于水C．“生熟煉鐵”：冶煉鐵過程中發(fā)生了化學變化D．“錘鍛成鋼”：生鐵高溫鍛打成鋼，碳元素含量升高【答案】C【詳解】A、鋁元素是地殼中含量最高的金屬元素，鐵元素不是地殼中含量最高的金屬元素，故A錯誤；B、鐵礦石（主要成分為Fe2O3）難溶于水，故B錯誤；C、冶煉鐵的過程中有新物質(zhì)鐵生成，發(fā)生了化學變化，故C正確；D、生鐵高溫鍛打成鋼，碳與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，碳元素含量降低，故D錯誤。故選C。2．（2021·浙江湖州）工業(yè)煉鐵的部分反應(yīng)如下所示，則（）O2CO2COFeA．X可以是木炭B．X與CO都具有氧化性C．③反應(yīng)后的尾氣可直接排放D．Y中鐵元素以游離態(tài)存在【答案】A【詳解】A、碳與氧氣在點燃的條件下反應(yīng)生成二氧化碳，木炭的主要成分是碳，可以是木炭，故選項說法正確。B、碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳與碳在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳，X是碳，碳與CO都具有還原性，故選項說法錯誤。C、③是一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會污染環(huán)境，反應(yīng)后的尾氣不能直接排放，故選項說法錯誤。D、Y是氧化鐵，鐵元素以化合態(tài)存在，故選項說法錯誤。故選：A。3．（2021·內(nèi)蒙古呼倫貝爾·中考真題）金屬材料廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活中。（1）我國高鐵飛速發(fā)展，下列高鐵列車部件的主要材料屬于金屬材料的是___________（填字母）。A．合金車體B．塑料小桌板C．滌綸座套（2）自行車支架表面的一層漆可以隔絕空氣中的氧氣和___________，從而防止其生銹。（3）工業(yè)煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，其化學方程式為___________?！敬鸢浮緼水蒸氣【詳解】（1）A、合金車體屬于金屬材料，符合題意；B、塑料小桌板，塑料屬于有機合成材料，不符合題意；C、滌綸座套，滌綸屬于有機合成材料，不符合題意；答案：A；（2）鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水同時接觸，自行車支架表面的一層漆可以隔絕空氣中的氧氣和水蒸氣，從而防止其生銹；（3）工業(yè)煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，該反應(yīng)的化學方程式：。4．（2021·遼寧沈陽·中考真題）金屬用途廣泛，其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等是化學的重要研究內(nèi)容。（1）如圖1是鋁的原子結(jié)構(gòu)示意圖。下列說法不正確的是______。A．鋁原子的質(zhì)子數(shù)為13B．在化合物中鋁通常顯價C．鋁是地殼中含量最多的元素D．鋁可作導(dǎo)線是由于它具有良好的導(dǎo)電性（2）向AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的鋅粉并充分反應(yīng)，過濾得濾渣和濾液。①加入一定量的鋅粉后，一定發(fā)生的反應(yīng)的化學方程式為______。②往濾渣中加鹽酸，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，則反應(yīng)后濾渣中一定有的是______，濾液中一定含有的溶質(zhì)是______，一定不含有的溶質(zhì)是______。（3）如圖2是工業(yè)煉鐵示意圖。其中，焦炭的作用是燃燒提供能量和______；有鐵生成的化學方程式為______?！敬鸢浮緾鋅、銀和銅硝酸鋅硝酸銅和硝酸銀制取CO【詳解】（1）A、由原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，鋁原子的質(zhì)子數(shù)為13，故正確；B．鋁原子最外層有3個電子，在化學反應(yīng)中易失去最外層的3個電子，所以在化合物中鋁通常顯價，故正確；C．鋁是地殼中含量最多的金屬元素，故錯誤；D．鋁可作導(dǎo)線是由于它具有良好的導(dǎo)電性，故正確。故填：C；（2）①在金屬活動性順序中，鋅氫銅銀，鋅先與硝酸銀反應(yīng)生成硝酸鋅和銀，待硝酸銀完全反應(yīng)后，如果鋅還未完全反應(yīng)，則與硝酸銅反應(yīng)生成硝酸鋅和銅，故一定發(fā)生的是：；②往濾渣中加鹽酸，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，說明鋅有剩余，則硝酸銀中的銀、硝酸銅中的銅已被完全置換出來，濾渣中有鋅、銀和銅；濾液中存在硝酸鋅，不含硝酸銅和硝酸銀；故填：鋅、銀和銅；硝酸鋅；硝酸銅和硝酸銀；（3）因為焦炭燃燒放出大量的熱，給煉鐵提供熱量，同時碳燃燒生成二氧化碳，碳再與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳，所以還可制取一氧化碳，一氧化碳再作為煉鐵的還原劑；赤鐵礦的主要成分是氧化鐵，一氧化碳與氧化鐵在高溫的條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳；故填：制取CO；。5．（2021·湖北鄂州·）某同學為探究碳在氧氣中不完全燃燒的氣體產(chǎn)物中，既可能有一氧化碳，又可能有二氧化碳，他設(shè)計了如圖所示實驗：（1）裝置A的作用是___________。（2）實驗過程中，觀察到裝置C中玻璃管里的紅棕色粉末逐漸變黑，說明原氣體產(chǎn)物中含有一氧化碳，反應(yīng)的化學方程式是___________。（3）通過觀察裝置D中澄清石灰水變渾濁，也能驗證原氣體產(chǎn)物中一氧化碳的存在，則裝置B中應(yīng)選擇的試劑是___________。A．足量的氫氧化鈉濃溶液B．濃硫酸C．水（4）寫出尾氣處理的一種方法：___________。【答案】檢驗原氣體產(chǎn)物中是否含有二氧化碳A將尾氣點燃（或進行收集等）【詳解】（1）裝置A的作用就是檢驗混合氣體中有二氧化碳的存在，因為二氧化碳會使澄清石灰水變渾濁；（2）氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，化學反應(yīng)方程式為：；（3）通過觀察裝置D中澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳產(chǎn)生，原氣體是一氧化碳和二氧化碳的混合氣體，除去一氧化碳中的二氧化碳，所以需要氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)，生成碳酸鈉和水，留下一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)；（4）如果反應(yīng)不完全，尾氣里面會有一氧化碳，不能直接排入空氣，因為一氧化碳有毒，所以需要將尾氣點燃或進行收集等，禁止排入空氣即可；故答案為：（1）、檢驗原氣體產(chǎn)物中是否含有二氧化碳；（2）、；（3）、A；（4）、將尾氣點燃（或進行收集等）?！军c睛】本題考查一氧化碳和二氧化碳氣體的鑒別和除雜，牢記實驗要求，結(jié)合氣體的性質(zhì)進行解答。6．（2021·江蘇連云港）在鋼鐵工業(yè)推進碳減排、碳捕集的過程中，化學發(fā)揮了重要作用。(1)“焦炭煉鋼”是先將鐵精礦(Fe2O3)和焦炭同時加入高爐，鼓入熱空氣，充分反應(yīng)后得生鐵，再將生鐵轉(zhuǎn)移至煉鋼爐中煉制得鋼。①高爐煉鐵的主要反應(yīng)原理是在高溫下，_______奪取了Fe2O3里的氧，將鐵還原出來。②某鋼鐵廠每年需要向高爐中加入120萬