专题63金属矿物与冶炼练习解析版九年级化学下册科粤版.docx
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专题63金属矿物与冶炼练习解析版九年级化学下册科粤版
专题6.3金属矿物与冶炼（练习）
【基础篇】
1.下列矿石与其主要成分对应不一致的是（ ）
A．磁铁矿﹣FeCO3B．铝土矿﹣Al2O3
C．钾长石一KAlSi3O4D．黄铁矿一FeS2
【答案】A
【解答】解：
A．磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，化学式为Fe3O4，故不一致；
B．铝士矿的主要成分是氧化铝，化学式为Al2O3，故一致；
C．钾长石的主要成分是KAlSi3O4，故一致；
D．黄铁矿的主要成分是FeS2，故一致。
故选：
A。
2.下列有关Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2的认识中，正确的是（ ）
A．Fe2O3是磁铁矿石的主要成分
B．体现了CO的还原性
C．Fe2O3发生了氧化反应
D．该反应常用于在实验室里制取CO2
【答案】B
【解答】解：
A、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，Fe2O3是赤铁矿的主要成分，故选项说法错误。
B、在此反应中，一氧化碳将氧化铁转化为了铁，说明一氧化碳具有还原性，故选项说法正确。
C、在化学反应中，氧化铁转化为了铁，发生了还原反应，故选项说法错误。
D、该反应的条件是高温，且反应物中的一氧化碳有毒，不适应在实验室中制取二氧化碳，故选项说法错误。
故选：
B。
3.下列关于金属和金属材料的说法中，错误的是（ ）
A．自然界中，金、银、铜、铁主要以单质的形式存在
B．生铁和钢的性能不同主要是因为二者含碳量不同
C．实验室模拟工业炼铁中，体现了一氧化碳的还原性
D．高炉炼铁得到生铁
【答案】A
【解答】解：
A．铁的化学性质活泼，在自然界中不存在铁的单质，选项说法错误；
B．生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，生铁和钢的性能不同主要是因为二者含碳量不同，故选项说法正确。
C．工业炼铁，体现了一氧化碳的还原性，选项说法正确；
D．工业炼铁得到的是生铁，含有碳等杂质，不是纯铁，故选项说法正确。
故选：
A。
4．钢铁冶金行业正向“绿色企业”发展，从环保角度分析最不宜炼铁的是（ ）
A．赤铁矿（Fe2O3）B．磁铁矿（Fe3O4）
C．黄铁矿（FeS2）D．菱铁矿（FeCO3）
【答案】C
【解答】解：
A．赤铁矿（主要成分Fe2O3）可知，含铁量高，且不含有害元素，不会对环境造成污染，故不符合题意；
B．磁铁矿（主要成分Fe3O4）可知，含铁量高，且不含有害元素，不会对环境造成污染，故不符合题意；
C．黄铁矿（FeS2）含铁量低，含有对环境有害的元素硫，在冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫，污染环境，因此黄铁矿不宜炼铁，故符合题意；
D．菱铁矿（FeCO3）可知，含铁量高，且不含有害元素，不会对环境造成污染，故不符合题意。
故选：
C。
5．下列关于工业炼铁的叙述中错误的是（ ）
A．使用的设备是高炉
B．主要原料为铁矿石、石灰石、焦炭和热空气等
C．主要原理是：
2Fe2O3+3C
4Fe+3CO2↑
D．主要产物为生铁
【答案】C
【解答】解：
A．炼铁的设备是高炉，故说法正确；
B．工业炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石、热空气等，故说法正确；
C．工业炼铁就是在高温的条件下，用一氧化碳来还原氧化铁，生成铁和二氧化碳，化学方程式为Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2，故说法错误；
D．工业炼的铁中含有杂质，属于生铁，故说法正确。
故选：
C。
6．钢铁厂会利用焦炭产生的还原性气体来炼铁，某同学用此原理按如图装置进行实验，下列说法不正确的是（ ）
A．该实验还需要增加尾气处理装置
B．加热前应先通入一段时间的CO，目的是排尽装置内的空气，防止发生爆炸
C．NaOH溶液的作用是检验反应后的产物
D．反应结束后，应先停止加热，继续通入CO至固体冷却为止
【答案】C
【解答】解：
A、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，本实验的缺陷是没有设计尾气处理装置，在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集，故选项说法正确。
B、实验开始先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸，故选项说法正确。
C、二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，无明显现象；NaOH溶液的作用不是检验反应后的产物，而是吸收二氧化碳，故选项说法错误。
D、实验结束时应先熄灭酒精灯，要继续通入一氧化碳，直至固体冷却，以防止生成的铁再次被氧化，故选项说法正确。
故选：
C。
7．①日常生活中，家用热水瓶内胆壁的银白色金属是 。
（填化学式，下同）
②“沙里淘金”说明金在自然界中以 （填“单质”或“化合物”）形式存在。
③“百炼成钢”与“铁杵磨针”蕴含的变化原理 （填“相同”或“不同”）。
【答案】Ag；单质；不相同。
【解答】解：
①银具有辐射热量的作用，在家用热水瓶内胆壁具有保温作用；故填：
Ag；
②元素的存在形式由其化学性质决定，沙里淘金，说明金的化学性质稳定，与土壤中的水及氧气等物质不反应，在自然界主要以单质的形式存在。
故填：
单质；
③“百炼成钢”是指生铁经锤炼后其中的碳转化为二氧化碳，发生的是化学变化；“功铁杵成针”，只是形状发生改变，没有新物质生成，发生的是物理变化；故填：
不相同。
8．地壳中的元素分布（质量分数）如图。
（1）元素X是 ，由X与Y组成的化合物的化学式是 。
（2）地壳中的铁主要以铁矿石形式存在，其中一种为赤铁矿主要成分为氧化铁，其中铁元素化合价为 。
（3）铁是我国年产量最高的金属，请写出铁丝在氧气中燃烧的符号表达式 。
工业上炼铁用一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成一种金属单质和一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，该反应的符号表达式为 。
【答案】
（1）O；Al2O3；
（2）+3；（3）Fe+O2
Fe3O4；CO+Fe2O3
Fe+CO2。
【解答】解：
（1）地壳中元素的含量由高到低依次为氧、硅、铝、铁等，所以X是氧元素；Y是铝元素，在化合物中，铝元素显+3价，氧元素显﹣2价，所以二者组成的化合物的化学式为Al2O3；故填：
O；Al2O3；
（2）氧化铁中，铁元素显+3价，氧元素显﹣2价；故填：
+3；
（3）在点燃的条件下，铁与氧气反应生成四氧化三铁，符号表达式为：
Fe+O2
Fe3O4；能使澄清的石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，在高温的条件下，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，符号表达式为：
CO+Fe2O3
Fe+CO2；故填：
Fe+O2
Fe3O4；CO+Fe2O3
Fe+CO2。
【提高篇】
9．如图是CO还原氧化铁的“微型”实验装置。
（夹持仪器等略），已知：
HCOOH
H2O+CO↑，下列说法不正确的是（ ）
A．实验中所需CO可现制现用
B．此装置可节约用品，污染小，现象明显
C．实验时先挤压软塑料滴瓶，再点燃酒精喷灯
D．该实验中所涉及反应的基本类型有分解反应和置换反应
【答案】D
【解答】解：
A．实验中所需CO可通过胶头滴管加入甲酸的方法来制取一氧化碳，可现制现用，故选项说法正确；
B．该套装置比较小，节约药品，产生的污染物也较少，现象比较明显，故选项说法正确；
C．一氧化碳不纯时加热或点燃可能会发生爆炸，所以为保证实验成功，应先挤压软塑料滴瓶，将HCOOH加入热浓硫酸中，使产生的CO排尽装置中的空气，再点燃酒精喷灯进行加热，故选项说法正确；
D．甲酸在热的浓硫酸的作用下分解为水和一氧化碳，属于分解反应；一氧化碳在加热的条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应物是两种化合物，不符合置换反应的概念，故选项说法错误。
故选：
D。
10．生铁是使用最多的金属材料，下列关于生铁的认识，正确的是（ ）
A．组成：
只有铁元素，属于单质
B．性质：
与橡胶类似，有较好的弹性
C．用途：
可用于生产不锈钢
D．制备：
常用铁矿石和焦炭化合而成
【答案】C
【解答】解：
A．生铁是一种铁合金，主要成分是铁，还含有碳等其他杂质，属于混合物，选项说法错误；
B．生铁的硬度大，没有弹性，选项说法错误；
C．生铁可用于炼钢，制成不锈钢，选项说法正确；
D．生铁常用一氧化碳来还原铁矿石中的铁的氧化物来制备，选项说法错误。
故选：
C。
11.我国古代人民将炉甘石（ZnCO3）赤铜（Cu2O）和木炭混合加热到800℃左右，得到一种外观似金子的合金，其中最不可能涉及到的化学反应是（ZnCO3高温下易分解）（ ）
A．ZnCO3
ZnO+CO2↑
B．2ZnO+C
2Zn+CO2↑
C．C+CuO
2Cu+CO2↑
D．2Cu2O+C
4Cu+CO2↑
【答案】C
【解答】解：
A、碳酸锌高温分解生成氧化锌和二氧化碳，反应的化学方程式为ZnCO3
ZnO+CO2↑，涉及到此化学反应，故选项错误。
B、木炭具有还原性，能与氧化锌反应生成锌和二氧化碳，反应的化学方程式为2ZnO+C
2Zn+CO2
↑，涉及到此化学反应，故选项错误。
C、反应物中不含氧化铜，不可能涉及到该反应，故选项正确。
D、木炭具有还原性，能与赤铜反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为2Cu2O+C
4Cu+CO2↑，涉及到此化学反应，故选项错误。
故选：
C。
12．将水蒸气通过灼热的炭层可发生如下反应：
H2O+C
H2+CO，其中作还原剂的是（ ）
A．H2OB．CC．H2D．CO
【答案】B
【解答】解：
将水蒸气通过灼热的炭层可发生如下反应：
H2O+C
H2+CO，其中作还原剂的是C，
故选：
B。
13．（双选）以金红石（主要成分是TiO2）为原料生产金属钛的步骤主要有：
①在高温下，向金红石与焦炭的混合物中通入氯气（Cl2），得到TiCl4和一种可燃性气体；
②在稀有气体环境和加热条件下，用Mg与TiCl4反应得到Ti和MgCl2。
下列说法不正确的是（ ）
A．①中的反应为TiO2+C+2Cl2
TiO4+CO2
B．反应②中稀有气体的作用是隔绝空气
C．反应①②中钛元素的化合价均发生改变
D．反应②中金属的总质量保持不变
【答案】AC
【解答】解：
A．金红石与焦炭的混合物中通入Cl2，得到TiCl4和一种可燃气体知道反应物是二氧化钛和焦炭、氯气，产物是四氯化钛和一氧化碳，而不是二氧化碳，故A说法错误；
B．稀有气体化学性质稳定，不会参与化学反应，常做保护气，用来隔绝空气，故B说法正确；
C．反应①的化学方程式为TiO2+2C+2Cl2
TiCl4+2CO，钛元素的化合价没有改变，故C说法错误；
D．反应②的化学方程式为2Mg+TiCl4＝Ti+2MgCl2，由该化学方程式可知，每48份质量的镁充分反应生成48份质量的金属钛，故D说法正确。
故选：
AC。
14．从矿物中提炼金属，对人类文明的进步影响深远。
（1）孔雀石的主要成分中，含有 种元素。
（2）上述矿石中，能炼出铜的是 （填序号）。
（3）矿物的储量有限且不能再生。
写出保护金属资源的一条措施 。
（4）用化学方程式表示湿法炼铜的原理 。
【答案】
（1）4；
（2）AC；（3）防止金属资源的锈蚀（或回收利用废旧金属、合理有效的开采金属矿物等）；（4）Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
【解答】解：
（1）由孔雀石的主要成分可知该物质由铜、氧、氢、碳四种元素组成；
（2）根据质量守恒定律可知能制取铜的物质中必须含有铜元素，所以用AC；
（3）保护金属资源的途径有：
防止金属资源的锈蚀（或回收利用废旧金属、合理有效的开采金属矿物等）；
（4）反应物是铁和硫酸铜，生成物是铜和硫酸亚铁，所以方程式是：
Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
15．人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志。
（1）在生产生活实践中人类逐渐掌握了多种金属的冶炼技术。
比较两种铁矿石赤铁矿（主要成分Fe2O3）和菱铁矿（主要成分FeCO3），从化学的角度分析“赤铁矿作炼铁原料更具优势”，写出用赤铁矿炼铁的化学方程式 。
（2）冶炼镁和冶炼铁使用的方法不同，原因之一是镁和铁的活动性强弱不同，请设计实验方案证明镁和铁的活动性强弱 。
（写出方法、现象、结论）
（3）地球上矿物资源有限，大家要切实行动起来，保护金属资源，请你例举一种有效保护金属资源的举措 。
【答案】
（1）Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2。
（2）将形状相同的镁带和铁片分别放入两支试管中，然后倒入体积相同、溶质质量分数相同的稀盐酸，观察现象，镁比铁的反应速率快，证明镁比铁的金属性强。
（3）在金属制品表面涂油漆，防止锈蚀（答案合理即可）。
【解答】解：
（1）工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁的原理是：
在高温下，利用CO的还原性把铁从氧化铁中还原出来，生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2。
（2）因为镁和铁都能与稀盐酸发生装置反应，生成氢气，但是反应速率不同，所以，可以通过比较反应速率，获得实验结论。
设计实验方案时，注意控制影响实验现象的因素，如金属的形状，酸的用量和溶质质量分数，必须相同。
故可以取形状相同的镁条和铁片，分别与溶质质量分数相同、体积相同的稀盐酸反应，观察到镁比铁的反应速率快，证明镁比铁的金属活动性强。
（3）保护金属资源的有效措施有：
合理开采金属矿物；防止金属制品锈蚀，如在金属制品表面涂油漆；回收废旧的金属制品、再利用；寻找金属材料的替代品等，如用塑料替代金属。
注意是可行的有效措施。
16.工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如图。
已知生铁的含碳量为2%﹣4.3%，钢的含碳量为0.03%﹣2%。
（1）反应：
①Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2，②Fe2O3+3C
2Fe+3CO．属于置换反应的是 ，用于高炉炼铁的原理是 （填序号）。
（2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是 。
（3）热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体的化学式是 。
（4）炼钢炉中，通入纯氧的目的是 。
将钢锭轧成钢板，体现了金属的 性。
（5）钢铁制品可能会生锈，写出用稀盐酸除铁锈的化学方程式 。
【答案】
（1）②；①；
（2）增大接触面积，使其充分反应；（3）N2；（4）使生铁中碳充分反应，降低碳的含量；延展；（5）Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
【解答】解：
（1）反应①的反应物是两种化合物，所以该反应不属于置换反应，而反应②是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，属于置换反应；高炉炼铁的原理是在高温的条件下，一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，反应①；故填：
②；①；
（2）炼铁的固体原料需经过粉碎，粉碎的目的是增大反应物接触面积，加快反应速率；故填：
增大接触面积，使其充分反应；
（3）氮气的化学性质稳定，热空气中的氮气没有参与反应，所以排放出的高炉气体中也含有氮气；故填：
N2；
（4）炼钢炉中通入氧气可以使生铁中的碳充分反应，降低含碳量，将钢锭轧成钢板，体现了金属的延展性；故填：
使生铁中碳充分反应，降低碳的含量；延展；
（5）铁锈主要成分是氧化铁，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为：
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
故填：
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
17．工业上用赤铁矿石（主要成分是氧化铁）与一氧化碳在高温条件下冶炼生铁。
现有800t含氧化铁80%的赤铁矿石。
求：
（1）该赤铁矿石中氧化铁的质量。
（2）该赤铁矿石能冶炼出含杂质4%的生铁的质量。
（计算结果精确到0.1）
【答案】
（1）该赤铁矿石中氧化铁的质量640t。
（2）该赤铁矿石能冶炼出含杂质4%的生铁的质量是466.7t。
【解答】解：
（1）800t含氧化铁80%的赤铁矿石中氧化铁的质量＝800t×80%＝640t；
（2）设可炼出生铁的质量为x，含杂质4%的生铁则含铁量＝1﹣4%＝96%。
3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
160112
640tx×96%
解得：
x≈466.7t
答：
（1）该赤铁矿石中氧化铁的质量640t。
（2）该赤铁矿石能冶炼出含杂质4%的生铁的质量是466.7t。
【感悟真题】
18．[邵阳•中考]如图是实验室模拟工业炼铁的实验装置图，下列说法不正确的是（ ）
A．B处玻璃管内发生的化学反应是氧化还原反应，还原剂是CO
B．在点燃酒精喷灯前，应先通入CO气体排尽装置中的空气
C．该实验可以观察到B处固体从黑色逐渐变成红色
D．该模拟实验缺少尾气处理装置，会污染空气
【答案】C
【解答】解：
A、B处玻璃管内发生的化学反应是一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，有元素化合价的升降，是氧化还原反应；一氧化碳夺取了氧化铁中的氧，作还原剂，故选项说法正确。
B、在点燃酒精喷灯前，应先通入CO气体排尽装置中的空气，防止发生爆炸，故选项说法正确。
C、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，该实验可以观察到B处固体从红色逐渐变成黑色，故选项说法错误。
D、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，本实验的缺陷是没有设计尾气处理装置，在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集，故选项说法正确。
故选：
C。
19．[宁夏•中考]工业上利用赤铁矿石（主要成分是Fe2O3，还含少量SiO2等杂质）冶炼生铁的过程如图所示：
下列说法不正确的是（ ）
A．CaSiO3中硅元素显+4价
B．高炉气体中SO2会形成酸雨，不能直接排放到空气中
C．原料中焦炭的作用之一是生成具有还原性的物质CO
D．高炉炼铁的原理是3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2，该反应属于置换反应
【答案】D
【解答】解：
A．CaSiO3中钙元素显+2价，氧元素显﹣2价，设其中硅元素的化合价为x，则：
（+2）+x+（﹣2）×3＝0，x＝+4，即硅元素显+4价，选项说法正确；
B．高炉气体中SO2会形成酸雨，不能直接排放到空气中，选项说法正确；
C．原料中焦炭的作用之一是生成具有还原性的物质CO，还有一个作用是燃烧产生热量，选项说法正确；
D．该反应的反应物是两种化合物，所以该反应不属于置换反应，选项说法错误。
故选：
D。
20．[绵阳•中考]今年我国将发射火星探测器。
以下是关于火星的部分已知信息：
①其橘红色外表是因为地表被赤铁矿覆盖；
②火星上无液态水，但有大量冰；
③火星大气的成分为二氧化碳95.3%、氮气2.7%、氩气1.6%、氧气和水汽0.4%。
下列说法正确的是（ ）
A．赤铁矿的主要成分是四氧化三铁
B．火星上的冰转化为液态水要放出热量
C．未来在火星上可用CO获取铁单质
D．蜡烛在火星大气中可以燃烧
【答案】C
【解答】解：
A．赤铁矿的主要成分是氧化铁，选项说法错误；
B．冰转化为液态水要吸收热量，选项说法错误；
C．一氧化碳具有还原性，在高温的条件下，能将氧化铁还原为铁的单质，选项说法正确；
D．火星大气中氧气的含量很低，不能支持蜡烛的燃烧，所以蜡烛在火星大气中不能燃烧，选项说法错误。
故选：
C。
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