2018-2019学年粤教版化学九年级下册6.3金属矿物与冶炼 同步训练
一、单选题
1．（2019九上·南岗期末）下列有关资源的叙述错误的是（ ）
A．地球上的金属资源中除金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在
B．世界上铝的年产位已超过了铜，位于铁之后，居第二位
C．现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料超过年产量的40%
D．回收废旧电池既能节约金属资源，还能减少对环境的污染
2．（2018·师宗模拟）“绿色化学”的理念正深入人心，工业生产更应关注。从效益与环保角度最不适宜炼铁的是（ ）
A．赤铁矿（Fe2O3） B．磁铁矿（Fe3O4）
C．黄铁矿（FeS2） D．菱铁矿（FeCO3）
3．（2018·南昌模拟）下列是对初中“化学之最”知识的部分归纳，你认为其中不合理的是（ ）
A．地壳中含量最多的金属元素：Al
B．人体必须的微量元素之一：Ca
C．形成化合物种类最多的元素：C
D．使用最广泛的金属：Fe
4．（2018·巴中）用“W”型管进行微型实验，如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．a处红棕色粉末变为黑色
B．a处实验结束时先停止，通入CO，后停止加热
C．b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成
D．可利用点燃的方法进行尾气处理
5．（2018·平房模拟）下列物质用途的叙述错误的是（ ）
A．焦炭、一氧化碳在高炉炼铁中作用相同
B．钛和钛合金用于航天飞机
C．稀有气体用于制航标灯
D．氯化钠做调味品起到防腐的作用
6．（2018·徐汇模拟）能正确反映我国早在西汉发现，宋初应用的湿法炼铜反应原理的是（ ）
A．2CuO+C 2Cu+CO↑ B．Hg+CuCl2 =Cu+ HgCl2
C．2Fe+3CuSO4=3Cu+Fe2(SO4)3 D．Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
7．下列有关铁的说法不正确的是（ ）
A．生铁和钢都是铁合金
B．铁是地壳中含量最多的金属元素
C．工业炼铁的原理是：3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2
D．用铁制作铁锅利用了铁的导热性
8．（2018九上·长春期末）H2、CO和木炭分别与氧化铜反应，下列描述正确的是（ ）
A．反应都只能在高温下进行
B．反应后导出的气体都有毒，需要处理
C．反应后的产物完全相同
D．在反应中H2、CO和木炭都得到氧，发生氧化反应
9．（2018九上·吴中期末）下列有关工业炼铁的叙述中，不正确的是( )
A．炼铁用的设备是高炉
B．炼铁的原料是焦炭、石灰石、铁矿石
C．炼铁得到的生铁仍为混合物
D．炼铁是用空气中的氧气将铁矿石中的杂质氧化除去
10．（2018九上·泰州期末）下图是实验室模拟炼铁的装置图，在此过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。下列相关说法错误的是（ ）
A．硬质玻璃管内反应的化学方程式可能是3CO+Fe2O3 3CO2+2Fe
B．实验结束时，玻璃管中红棕色粉末变成黑色，该产物一定是铁
C．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
D．要证明产物中有铁粉，采用加入硫酸铜溶液，观察是否有亮红色固体生成
11．（2018九上·柳州期末）下列有关 、C 、CO三种气体的描述，正确的是（ ）
A．都具有还原性，其组成元素的原子都易失去电子
B．燃烧时火焰颜色相同，燃烧产物相同
C．与空气混合遇火易爆炸，点燃前都要检查纯度
D．都是常见的可燃性气体，地壳中大量存在
12．（2018九上·武汉月考）用纯净的木炭粉还原氧化铜粉末时，可能发生如下化学反应：
C+2CuO 2Cu + CO2↑ C+CuO Cu+CO↑
某同学设计实验，欲证明氧化铜中含有氧元素，实验装置如图所示。
现有以下说法：①在实验前应先向装置中通入一段时间的氮气；②根据澄清石灰水变浑浊的现象，可以判断氧化铜中的确含有氧元素；③为了使实验成功，反应物要研细混匀；④木炭粉与氧化铜的质量比不会影响实验结果；⑤本实验的缺陷是没有处理尾气。
以上说法中，正确的组合是（ ）
A．①②③⑤ B．②③④⑤
C．①②④⑤ D．①②③④
13．（2017·义乌模拟）氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如下，有关说法错误的是（ ）
A．实验时都应该先通入气体后加热，防止发生爆炸
B．两者都可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生
C．甲试管略向下倾斜，乙玻璃管保持水平，是因为两种气体的密度不同
D．甲无尾气处理装置而乙有，是因为一氧化碳有毒而氢气无毒
14．（2017·天津）钛和钛合金是重要金属材料．工业上用钛酸亚铁（FeTiO3）冶炼钛（Ti）的过程是：
①2FeTiO3+6C+7Cl2 2TiCl4+2FeCl3+6CO ②在氩气环境中：2Mg+TiCl4 Ti+2MgCl2
下列判断不正确的是（ ）
A．反应①中生成的气体对环境有污染
B．反应②中氯化物的总质量保持不变
C．反应①、②中钛元素的化合价都改变
D．反应②中氩气作为保护气不参加反应
15．用赤铁矿石炼铁时，把赤铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，并通入空气，在高温下发生反应，其中不可能发生的化学反应是（ ）
A．C+O2 CO2 B．2Fe2O3 4Fe+3O2
C．CO2+C 2CO D．Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
16．（2017·靖江模拟）含杂质的Fe2O3固体样品20g，高温下用足量的CO完全还原（杂质不与CO反应），将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水充分吸收后，产生30g白色沉淀。则下列说法正确的是（ ）
A．通入的CO质量为8.4g
B．反应后剩余固体质量为11.2g
C．样品中氧化铁的质量分数为80%
D．样品中氧元素质量分数一定为24%
二、填空题
17．铁在地壳中含量居所有金属元素的第 位，由于铁的化学性质 ，所以铁在地壳中以 形式存在．常见的含铁的矿物有：磁铁矿（主要成分为 ）、赤铁矿：（主要成分为 ）．工业炼铁时，把 、 、 一起加入高炉，利用焦炭与氧气反应生成的 把铁从 里还原出来．
18．铁的合金主要有 和 它们的含碳量分别是 和 ，它们机械性能不同的原因 ．
19．工业炼铁的主要设备 ，主要原料有 、 、 ；金属冶炼的方法常见的有 、 ．
三、实验探究题
20．（2018九上·天津月考）置换反应是中学化学反应的基本反应类型之一．已知：化合物 A+单质 B→化合物 C+单质D.试回答下列问题．
（1）若 D 为氢气，A 为稀硫酸，则 B 应满足的条件是 ．
（2）若 D 为铜，化合物 A 的化学式可能为 ．
（3）已知在高温条件下碳不水蒸气可反应生成一氧化碳和氢气（水煤气的主要成分），写
出该反应的化学方程式 ．若家中发生燃气（天然气）泄漏，下列措施
不可行的是 （填字母序号）．
A．检查并关闭气源阀门
B.轻轻打开门窗通风
C.立即打开抽油烟机排气
（4）非金属单质也具有类似金属不盐溶液之间 发生置换反应的觃律，即活动性较强的非
金属可把活动性较弱的非金属从其盐酸溶液中置换出来，如在溶液中可发生下列反应： Cl2+2NaBr═2NaCl+Br2、I2+Na2S═2NaI+S↓、Br2+2KI═2KBr+I2
由此判断 S、Cl2、I2、Br2 四种单质中非 金属活动性最强的是 ，最弱的 是 ．
（5）在化学反应中，物质所含元素的化合价发生变化的反应就是氧化还原反应，据此判
断置换反应 （填“属于”戒“不属于”）氧化还原反应．
21．（2019九上·河北期末）某中学化学兴趣小组按照课本实验方法（如图甲），做木炭与氧化铜反应实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。
（提出问题）暗红色的固体是什么？如何选择合适的条件，使木炭还原氧化铜的实验现象更明显？
（查阅资料）铜有+1和+2两种化合价，通常情况下，氧的化合价为 2，碳的化合价为+4或 4。
（1）（猜想与假设）同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物，并猜测它的化学式为 。
（2）同学们还认为，通过改变反应物的状态、质量比，以及反应装置，可以使该实验现象更加明显，减少出现暗红色固体的情况。
①（分析与交流）小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验。你认为这样建议的原理是 。
②小周建议用图乙装置替代甲装置。与甲相比较，乙装置中将试管直立放置的作用是 。
（3）（实验与结论）同学们决定按改进后的方案进行实验，他们在检验了乙装置的 后，往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时， （填“可以”或“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应。不久，即可看到试管底部变红热，停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延，这个现象说明该反应是 （填“吸”或“放”）热反应。待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，让产物自然冷却。若不关闭止水夹，可能出现的问题是 。待产物冷却后，同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠，实验获得了圆满成功。
四、计算题
22．人类对金属的冶炼和使用经历了漫长的历史。
（1）模拟炼铁的实验装置如图所示，请回答下列问题：
加热氧化铁之前，先通一段时间CO的作用是 。加热后，玻璃管中的实验现象为：粉末 ；试管里的澄清石灰水变浑浊，原因是 （用化学方程式表示）；实验设计的最后一步目的是 。
（2）为测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数，用足量的一氧化碳与20g 赤铁矿石样品充分反应(发生 反应，杂质不参与反应)，并将生成的气体用氢氧化钠溶液完全吸收，溶液总质量与反应时间的变化关系如图。
上述反应产生二氧化碳的质量为 g。
（3）计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数。（根据化学方程式写出完整的计算步骤，结果保留一位小数）
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】金属元素的存在及常见的金属矿物；合理利用金属资源
【解析】【解答】A、地球上金属资源除少量很不活泼的金属，如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在，A不符合题意；
B、世界上铝的年产位已超过了铜，位于铁之后，居第二位，B不符合题意；
C、现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20％~40%，C符合题意；
D、回收废旧电池既能节约金属资源，还能减少对环境的污染，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.根据元素的存在形式及化学性质间的联系解答
B.根据世界上铝的产量位于铁之后解答
C.根据金属的锈蚀情况分析解答
D.根据金属资源和环境分析解答
2．【答案】C
【知识点】金属元素的存在及常见的金属矿物
【解析】【解答】A、赤铁矿炼铁后生成铁和二氧化碳，不会污染空气，A不符合题意；
B、磁铁矿炼铁后也生成铁和二氧化碳，不会污染空气，B不符合题意；
C、黄铁矿炼铁后会生成铁和二氧化硫，二氧化硫会污染空气，C符合题意；
D、菱铁矿炼铁后也生成铁和二氧化碳，不会污染空气，D不符合题意，
故答案为：C。
【分析】炼铁时铁矿石的选择依据是，铁的含量高，对环境污染的物质少，据此分析解答
3．【答案】B
【知识点】金属元素的存在及常见的金属矿物；人体的元素组成与元素对人体健康的重要作用；地壳中元素的分布与含量
【解析】【解答】A、地壳中含量最多的金属元素是Al，故A说法不符合题意；
B、钙不属于微量元素，它是人体所需的常量元素，故B说法符合题意；
C、空气中含量最多的气体是N2，约占空气体积的78%，故C说法不符合题意；
D、使用最广泛的金属是Fe，故D说法不符合题意。
故答案为：B。
【分析】微量元素：在人体中含量小于0.01%的元素(如Fe Co Cu Zn Cr Mn Mo F I Se 10种元素)。
4．【答案】B
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；二氧化碳的化学性质；二氧化碳的检验和验满
【解析】【解答】根据所学知识和题中信息知，A、a处红棕色粉末变为黑色，氧化铁呈红棕色，一氧化碳还原氧化铁为铁，铁呈黑色，故A不符合题意；
B、a处实验结束时先停止加热，后停止通入CO，以防铁重新被氧化，故B符合题意；
C、b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成，二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，故C不符合题意；
D、可利用点燃的方法进行尾气处理，一氧化碳有毒，具有可燃性，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据一氧化碳还原氧化铁的现象和注意事项分析，一是要注意氧化铁呈红色，二是要注意实验前要先通入一氧化碳，避免加热时发生爆炸，三是要注意尾气处理即方法。
5．【答案】A
【知识点】氮气及稀有气体的用途；合金与合金的性质；常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】A、高炉炼铁中一氧化碳的作用是将氧化铁还原成铁，焦炭的作用有提供热量、转化为一氧化碳等，说法错误，A符合题意；
B、钛和钛合金熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性好等，可用于航天飞机，说法正确，B不符合题意；
C、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于制航标灯，说法正确，C不符合题意；
D、氯化钠有咸味，可做调味品，腌制食品，也可以起到防腐的作用，说法正确，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】焦炭同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳，同时起到提升炉温的作用在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁；一氧化碳的作用是将氧化铁还原成铁
6．【答案】D
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验；置换反应及其应用
【解析】【解答】湿法炼铜反应原理指的是Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，
故答案为：D。
【分析】宋初应用的湿法炼铜反应原理，古代也曾称为“曾青得铁即为铜”，曾青即铜的化合物（硫酸铜），故原理为铁和硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁。
7．【答案】B
【知识点】常见金属的冶炼方法；生铁和钢
【解析】【解答】地壳中含量排前四位的元素是氧、硅、铝、铁，铝是排名第一的金属元素，铁是目前应用最广泛的金属元素；
【分析】地壳中最多的化学元素是氧，它占总重量的48.6%；其次是硅，占26.3%；以下是铝、铁、钙、钠、钾、镁.丰度最低的是砹和钫，约占1023分之一.上述8种元素占地壳总重量的98.04%，其余80多种元素共占1.96%.
8．【答案】D
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验
【解析】【解答】A、氢气还原氧化铜需要的条件是加热，故A不符合题意；
B、氢气反应后导出的气体无毒，不需要尾气处理，故B不符合题意；
C、氢气反应生成水，木炭和一氧化碳反应生成二氧化碳，故C不符合题意；
D、在反应中氢气、碳、一氧化碳都发生的是氧化反应，过程中的到氧，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据氢气、一氧化碳和木炭分别与氧化铜反应的现象及结论分析。
9．【答案】D
【知识点】常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】A、工业炼铁的主要原料为高炉，A不符合题意；
B、工业炼铁的主要原料为铁矿石、焦炭和石灰石等，B不符合题意；
C、工业炼铁的主要产物为生铁，是一种铁合金，属于混合物，C不符合题意；
D、工业炼铁的主要原理为利用一氧化碳的还原性还原出铁矿石中的铁，D符合题意。
故答案为：D。【分析】本题主要考查金属的冶炼，需要掌握铁冶炼的步骤以及操作过程。
10．【答案】B
【知识点】一氧化碳还原氧化铁
【解析】【解答】A. 硬质玻璃管内反应的化学方程式可能是3CO+Fe2O3 3CO2+2Fe，不符合题意；
B.纯净的铁是银白色， 实验结束时，玻璃管中红棕色粉末变成黑色，铁中一定含有杂质，符合题意；
C. 尾气中含有有毒气体一氧化碳，为了减少空气污染，应增加尾气处理装置，不符合题意；
D. 要证明产物中有铁粉，采用加入硫酸铜溶液，Fe+ CuSO4 = Cu + FeSO4，观察是否有亮红色固体生成，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】一氧化碳还原氧化铁时需注意尾气的处理和装置拆卸的顺序。
11．【答案】C
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验；二氧化碳的化学性质；氢气、一氧化碳、甲烷等可燃气体的验纯
【解析】【解答】A、氢气和一氧化碳具有还原性，而甲烷不具有还原性，并且在发生还原反应时一氧化碳中的氧元素的化合价不变，所以不会失去电子，A不符合题意；
B、燃烧时，火焰都是蓝色或淡蓝色的火焰，但是氢气生成水，一氧化碳生成二氧化碳，甲烷生成二氧化碳和水，所以产物不同，B不符合题意；
C、三种气体都是可燃性的气体，如果不纯，在爆炸极限范围内，点燃都会发生爆炸，所以需要验纯，C符合题意；
D、地壳中大量的存在甲烷，但是一氧化碳有毒，在地壳中存在的量极少，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】氢气和一氧化碳都有可燃性和还原性，而甲烷只有可燃性；氢气燃烧生成水，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，甲烷燃烧生成水和二氧化碳；甲烷在地壳中大量存在，是天然气的主要成分；氢气和一氧化碳在地壳中存在量较少；
12．【答案】A
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验
【解析】【解答】①空气中含有二氧化碳和氧气，碳和氧气反应产生二氧化碳或空气中的二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊，对碳和氧化铜的反应产生的二氧化碳检验产生干扰，实验中应先向装置中通入一段时间的氮气，排出二氧化碳和氧气，①符合题意；②澄清石灰水变浑浊说明有二氧化碳的产生，证明氧化铜中含有氧元素，②符合题意；③为了使实验成功，反应物要研细混匀，可以使反应比较充分，③符合题意；④稍过量的炭粉有利于反应的进行，为了使实验成功，应适当的提高反应物中碳粉的比例，④不符合题意；⑤反应可能会产生部分一氧化碳，污染空气，本实验缺少尾气处理装置，⑤符合题意。
故答案为：A。
【分析】①根据一氧化碳和氧气混合会发生爆炸解答
②根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊解答
③根据反应物的接触面积越大，反应越快解答
④根据木炭的量不足，会导致氧化铜反应不完解答
⑤根据一氧化碳有毒，需要尾气处理解答
13．【答案】C
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验；一氧化碳的毒性
【解析】【解答】解：A、可燃性气体在加热或点燃前都不能混有氧气，所以实验时都应该先通入气体排净容器内的空气而后再加热，这主要是防止发生爆炸，故正确；
B、两者与氧化铜反应时都是将氧化铜还原为金属铜，所以两者都可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生，故正确；
C、甲试管略向下倾斜，是因为反应中有水产生，防止水倒流，乙玻璃管保持水平，是因为反应中并无水产生，与两种气体的密度不同无关．故错误；
D、氢气无毒，而一氧化碳有毒不能直接排放到空气中，所以甲无尾气处理装置而乙有，故正确；
故选：C．
【分析】A、从两种气体均是可燃性气体的性质分析即可；
B、从两者的反应现象进行分析即可；
C、从两反应的产物分析即可；
D、从氢气和一氧化碳两者是否有毒性分析判断；
14．【答案】C
【知识点】常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】解：A．反应①中生成的气体是有毒的一氧化碳气体，会对环境造成污染，故正确；
B．在反应②中：2Mg+TiCl4 Ti+2MgCl2中，参加反应的TiCl4与生成的MgCl2质量之比为190：190=1：1，故正确；
C．反应①中钛元素的化合价反应前后都是+4价；反应②中由+4价变为0价，故错误；
D．反应②需在氩气环境中进行，这里氩气是作为保护气不参加反应，故正确．
故选C．
【分析】A．根据一氧化碳有毒来分析；
B．根据物质的相对分子质量来分析；
C．根据物质中元素的化合价来分析；
D．根据反应②的反应条件分析回答．
15．【答案】B
【知识点】常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】解：炼铁过程中，发生的反应有：
在高温条件下，碳和氧气能够反应，二氧化碳和碳能够反应，氧化铁和一氧化碳能够反应，氧化铁不能分解生成铁和氧气．
故选：B．
【分析】A、碳在较高温度下能被氧气氧化成二氧化碳；
B、氧化铁在高温条件下不能分解；
C、二氧化碳在高温条件下能被碳还原成一氧化碳；
D、在高温条件下，氧化铁能和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳．
16．【答案】C
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；根据化学反应方程式的计算；二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2，CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O，所以
Fe2O3--- 3CO-- 2Fe--- 3CaCO3↓
160 84 116 300
16g 8.4g 11.6g 3.g
A、理论上需要通入一氧化碳的质量为8.4g，但是在反应前后都需要通入一氧化碳，所以实际通入的CO质量大于8.4g，A不符合题意；
B、还原后铁的质量为11.2g，固体质量包括杂质质量，大于11.2g，B不符合题意；
C、样品中氧化铁的质量分数为 ×100%=80%，C符合题意；
D、杂质中是否含有氧元素，不能确定，所以样品中氧元素质量分数可能为 ×100%=24%，D不符合题意。
【分析】根据方程式计算，利用反应过程中元素质量不变，根据样品中铁元素质量即为氧化铁中铁元素质量，为生成的铁单质的质量进行求解。涉及到多个方程式的计算时，可利用各反应中共同的物质找出相关物质的质量关系，再进行分析计算。
17．【答案】二；活泼；化合物；四氧化三铁；氧化铁；铁矿石；焦炭；石灰石；一氧化碳；化合物
【知识点】金属元素的存在及常见的金属矿物；常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】解：在地壳中前五位元素是：氧、硅、铝、铁，所以铁在地壳中含量居所有金属元素的第二位；铁的化学性质活泼，在自然界中主要以化合物的形式存在，磁铁矿主要成分是四氧化三铁，赤铁矿的主要成分是氧化铁；工业炼铁的原料是铁矿石、焦炭、石灰石，利用还原剂与铁的化合物反应还原出金属铁．
故答案为：二；活泼；化合物；四氧化三铁；氧化铁；铁矿石；焦炭；石灰石；一氧化碳；化合物．
【分析】根据在地壳中前五位元素是：氧、硅、铝、铁考虑铁属于第几位；铁的化学性质活泼，在自然界中主要以化合物的形式存在，磁铁矿主要成分是四氧化三铁，赤铁矿的主要成分是氧化铁；工业炼铁的原料是铁矿石、焦炭、石灰石，利用还原剂与铁的化合物反应还原出金属铁．
18．【答案】生铁；钢；2%～4.3%；0.03%～2%；含碳量不同
【知识点】生铁和钢
【解析】【解答】解：生铁和钢是铁的主要合金，生铁的含碳量为2%～4.3%，钢中的含碳量为0.03%～2%，它们机械性能不同的原因是含碳量不同，故填：生铁，钢，2%～4.3%，0.03%～2%，含碳量不同．
【分析】根据已有的生铁和钢的组成进行分析解答即可．
19．【答案】高炉；铁矿石；焦炭；石灰石；还原法；电解法
【知识点】常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】解：工业炼铁在高炉中进行，主要原料有：铁矿石、焦炭和石灰石，焦炭在过量空气中生成二氧化碳，同时放出大量热，二氧化碳又在焦炭的作用下生成一氧化碳，一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来，从而制得铁；一般来说，活泼金属用电解法，较活泼金属用热还原法，不活泼金属如Hg、Ag等用热分解法．
故答案为：高炉；铁矿石；焦炭；石灰石；还原法；电解法．
【分析】根据根据工业炼铁的主要设备和原料并结合炼铁的原理分析即可．根据金属的活动性强弱选择合适的冶炼方法，一般来说，活泼金属用电解法，较活泼金属用热还原法，不活泼金属如Hg、Ag等用热分解法冶炼；据此进行分析解答．
20．【答案】（1）H 前金属
（2）CuO / CuSO4 / CuCl2 / Cu(NO3)2
（3）C+H2O（气） CO+H2；C
（4）Cl2；S
（5）属于
【知识点】氧化反应及其应用；置换反应及其应用；还原反应及其应用
【解析】【解答】（1）在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能和稀硫酸反应生成氢气；（2）若D为铜，则化合物A为含铜元素的物质，所以化合物A的化学式可能为CuO[CuSO
4、CuCl
2、Cu（NO
3）
2均可]；（3）高温条件下碳与水蒸气可反应生成一氧化碳和氢气，该反应的化学方程式C+H
2O
CO+H
2；天然气属于可燃性气体，遇明火可能会发生爆炸，所以应急措施可行的是检查并关闭气源阀门、轻轻打开门窗通风，而不能立即打开抽油烟机排气，这样容易引起爆炸；（4）由反应可知：Cl
2能把Br
2从NaBr溶液中置换出来，说明了Cl
2活动性大于Br
2；I
2能把S从Na
2S溶液中置换出来，说明了I
2活动性大于S；Br
2能把I
2从KI溶液中置换出来，说明了Br
2活动性大于I
2；由此可知：S、Cl
2、I
2、Br
2非金属活动性由强到弱顺序是 Cl
2＞Br
2＞I
2＞S；（5）置换反应是单质和化合物反应生成另外的单质和化合物，所以置换反应中一定有元素的化合价的改变，所以属于氧化还原反应。
故答案为：（1） H 前金属 （2） CuO / CuSO4 / CuCl2 / Cu(NO3)2 （3） C+H2O（气） CO+H2 ； C （4） Cl2 ； S （5） 属于
【分析】（1）根据金属活动性顺序中，排列在氢前面的金属可以和酸反应生成氢气解答
（2）根据若D为铜，则化合物A为含铜元素的物质分析解答
（3）根据高温条件下碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气以及煤气属于可燃性气体，遇明火会发生爆炸分析解答
（4）根据活动较强的非金属可以把活动较弱的非金属从其盐溶液中置换出来，来比较非金属活动性的强弱
（5）根据置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。所以置换反应中一定有化合价的变化解答
21．【答案】（1）Cu2O
（2）超细炭粉与氧化铜粉末接触面积更大；有利于集中加热，获得持续高温
（3）气密性；不能；放；空气会进入试管中，使生成的依然灼热的铜重新被氧化
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验
【解析】【解答】猜想与假设：（1）铜有+1和+2两种化合价，通常情况下，氧的化合价为 2，氧化铜的颜色为黑色，所以可猜测生成的暗红色物质可能为氧化亚铜，化学式为Cu2O。分析与交流：①超细炭粉与氧化铜粉末接触面积更大，更利于碳单质和氧化铜反应生成更多的铜单质，同时减少暗红色固体的生成。②将试管直立放置的作用更有利于集中加热，获得持续高温。实验与结论：乙装置在反应前应检验装置的气密性，因为若装置气密性不好，生成的二氧化碳气体会溢出，不能使澄清石灰水变浑浊，或开始变浑浊的时间变长，另外空气中的氧气也会对反应也会产生很大的影响；因为碳和试管中的氧气反应也能够生成二氧化碳，所以当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时，不能确定氧化铜和炭粉已经开始反应；由于该反应是放热反应，所以反应停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延；若不关闭止水夹，空气可能会进入试管中，使生成的依然灼热的铜重新被氧化。
【分析】（1）根据化合物化学式书写方法分析；
（2）根据化学反应速率的影响因素分析；
（3）根据实验的操作步骤及二氧化碳的性质分析。
22．【答案】（1）排除装置中的空气；逐渐由红色变成黑色；；除尾气，使未参加反应的CO燃烧
（2）13.2 g
（3）解：设赤铁矿中含氧化亚铁的质量为x
Fe2O3+3CO 2Fe +3CO2
160 132
x 13.2g
x=16.0g
含氧化铁的质量分数为： 答：赤铁矿中含氧化铁的质量分数为80.0%。
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】（1）一氧化碳还原氧化铁时，因玻璃管内有大量空气，为防止点燃空气与一氧化碳的混合气体发生爆炸，要先通一段一氧化碳，然后再加热，以排除玻璃管内空气；加热后，玻璃管内固体会由红色变成黑色，生成的二氧化碳能与石灰水发生反应生成难溶的碳酸钙，所以石灰水会变浑浊；一氧化碳有毒，不能排放到空气中，所以实验最后还要处理尾气；（2）由题意可知，二氧化碳被氢氧化钠吸收，所以氢氧化钠溶液增加的质量即为吸收的二氧化碳的质量，也就是一氧化碳与氧化铁反应生成二氧化碳的质量，则反应产生二氧化碳的质量为113.2g-100.0g=13.2g，利用二氧化碳的质量根据方程式计算氧化铁的质量及质量分数。
【分析】根据一氧化碳与氧化铁反应的操作步骤及注意事项进行分析，一氧化碳与氧化铁反应时，要先通一段时间的一氧化碳，然后再加热，反应结束后要先停止加热，再停止通一氧化碳；根据方程式计算的步骤进行分析，方程式的计算，要先写出方程式，再找出相关物质的量，依据相对质量比等于实际质量比进行解答。
1 / 12018-2019学年粤教版化学九年级下册6.3金属矿物与冶炼 同步训练
一、单选题
1．（2019九上·南岗期末）下列有关资源的叙述错误的是（ ）
A．地球上的金属资源中除金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在
B．世界上铝的年产位已超过了铜，位于铁之后，居第二位
C．现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料超过年产量的40%
D．回收废旧电池既能节约金属资源，还能减少对环境的污染
【答案】C
【知识点】金属元素的存在及常见的金属矿物；合理利用金属资源
【解析】【解答】A、地球上金属资源除少量很不活泼的金属，如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在，A不符合题意；
B、世界上铝的年产位已超过了铜，位于铁之后，居第二位，B不符合题意；
C、现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20％~40%，C符合题意；
D、回收废旧电池既能节约金属资源，还能减少对环境的污染，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.根据元素的存在形式及化学性质间的联系解答
B.根据世界上铝的产量位于铁之后解答
C.根据金属的锈蚀情况分析解答
D.根据金属资源和环境分析解答
2．（2018·师宗模拟）“绿色化学”的理念正深入人心，工业生产更应关注。从效益与环保角度最不适宜炼铁的是（ ）
A．赤铁矿（Fe2O3） B．磁铁矿（Fe3O4）
C．黄铁矿（FeS2） D．菱铁矿（FeCO3）
【答案】C
【知识点】金属元素的存在及常见的金属矿物
【解析】【解答】A、赤铁矿炼铁后生成铁和二氧化碳，不会污染空气，A不符合题意；
B、磁铁矿炼铁后也生成铁和二氧化碳，不会污染空气，B不符合题意；
C、黄铁矿炼铁后会生成铁和二氧化硫，二氧化硫会污染空气，C符合题意；
D、菱铁矿炼铁后也生成铁和二氧化碳，不会污染空气，D不符合题意，
故答案为：C。
【分析】炼铁时铁矿石的选择依据是，铁的含量高，对环境污染的物质少，据此分析解答
3．（2018·南昌模拟）下列是对初中“化学之最”知识的部分归纳，你认为其中不合理的是（ ）
A．地壳中含量最多的金属元素：Al
B．人体必须的微量元素之一：Ca
C．形成化合物种类最多的元素：C
D．使用最广泛的金属：Fe
【答案】B
【知识点】金属元素的存在及常见的金属矿物；人体的元素组成与元素对人体健康的重要作用；地壳中元素的分布与含量
【解析】【解答】A、地壳中含量最多的金属元素是Al，故A说法不符合题意；
B、钙不属于微量元素，它是人体所需的常量元素，故B说法符合题意；
C、空气中含量最多的气体是N2，约占空气体积的78%，故C说法不符合题意；
D、使用最广泛的金属是Fe，故D说法不符合题意。
故答案为：B。
【分析】微量元素：在人体中含量小于0.01%的元素(如Fe Co Cu Zn Cr Mn Mo F I Se 10种元素)。
4．（2018·巴中）用“W”型管进行微型实验，如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．a处红棕色粉末变为黑色
B．a处实验结束时先停止，通入CO，后停止加热
C．b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成
D．可利用点燃的方法进行尾气处理
【答案】B
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；二氧化碳的化学性质；二氧化碳的检验和验满
【解析】【解答】根据所学知识和题中信息知，A、a处红棕色粉末变为黑色，氧化铁呈红棕色，一氧化碳还原氧化铁为铁，铁呈黑色，故A不符合题意；
B、a处实验结束时先停止加热，后停止通入CO，以防铁重新被氧化，故B符合题意；
C、b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成，二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，故C不符合题意；
D、可利用点燃的方法进行尾气处理，一氧化碳有毒，具有可燃性，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据一氧化碳还原氧化铁的现象和注意事项分析，一是要注意氧化铁呈红色，二是要注意实验前要先通入一氧化碳，避免加热时发生爆炸，三是要注意尾气处理即方法。
5．（2018·平房模拟）下列物质用途的叙述错误的是（ ）
A．焦炭、一氧化碳在高炉炼铁中作用相同
B．钛和钛合金用于航天飞机
C．稀有气体用于制航标灯
D．氯化钠做调味品起到防腐的作用
【答案】A
【知识点】氮气及稀有气体的用途；合金与合金的性质；常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】A、高炉炼铁中一氧化碳的作用是将氧化铁还原成铁，焦炭的作用有提供热量、转化为一氧化碳等，说法错误，A符合题意；
B、钛和钛合金熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性好等，可用于航天飞机，说法正确，B不符合题意；
C、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于制航标灯，说法正确，C不符合题意；
D、氯化钠有咸味，可做调味品，腌制食品，也可以起到防腐的作用，说法正确，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】焦炭同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳，同时起到提升炉温的作用在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁；一氧化碳的作用是将氧化铁还原成铁
6．（2018·徐汇模拟）能正确反映我国早在西汉发现，宋初应用的湿法炼铜反应原理的是（ ）
A．2CuO+C 2Cu+CO↑ B．Hg+CuCl2 =Cu+ HgCl2
C．2Fe+3CuSO4=3Cu+Fe2(SO4)3 D．Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
【答案】D
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验；置换反应及其应用
【解析】【解答】湿法炼铜反应原理指的是Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，
故答案为：D。
【分析】宋初应用的湿法炼铜反应原理，古代也曾称为“曾青得铁即为铜”，曾青即铜的化合物（硫酸铜），故原理为铁和硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁。
7．下列有关铁的说法不正确的是（ ）
A．生铁和钢都是铁合金
B．铁是地壳中含量最多的金属元素
C．工业炼铁的原理是：3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2
D．用铁制作铁锅利用了铁的导热性
【答案】B
【知识点】常见金属的冶炼方法；生铁和钢
【解析】【解答】地壳中含量排前四位的元素是氧、硅、铝、铁，铝是排名第一的金属元素，铁是目前应用最广泛的金属元素；
【分析】地壳中最多的化学元素是氧，它占总重量的48.6%；其次是硅，占26.3%；以下是铝、铁、钙、钠、钾、镁.丰度最低的是砹和钫，约占1023分之一.上述8种元素占地壳总重量的98.04%，其余80多种元素共占1.96%.
8．（2018九上·长春期末）H2、CO和木炭分别与氧化铜反应，下列描述正确的是（ ）
A．反应都只能在高温下进行
B．反应后导出的气体都有毒，需要处理
C．反应后的产物完全相同
D．在反应中H2、CO和木炭都得到氧，发生氧化反应
【答案】D
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验
【解析】【解答】A、氢气还原氧化铜需要的条件是加热，故A不符合题意；
B、氢气反应后导出的气体无毒，不需要尾气处理，故B不符合题意；
C、氢气反应生成水，木炭和一氧化碳反应生成二氧化碳，故C不符合题意；
D、在反应中氢气、碳、一氧化碳都发生的是氧化反应，过程中的到氧，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据氢气、一氧化碳和木炭分别与氧化铜反应的现象及结论分析。
9．（2018九上·吴中期末）下列有关工业炼铁的叙述中，不正确的是( )
A．炼铁用的设备是高炉
B．炼铁的原料是焦炭、石灰石、铁矿石
C．炼铁得到的生铁仍为混合物
D．炼铁是用空气中的氧气将铁矿石中的杂质氧化除去
【答案】D
【知识点】常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】A、工业炼铁的主要原料为高炉，A不符合题意；
B、工业炼铁的主要原料为铁矿石、焦炭和石灰石等，B不符合题意；
C、工业炼铁的主要产物为生铁，是一种铁合金，属于混合物，C不符合题意；
D、工业炼铁的主要原理为利用一氧化碳的还原性还原出铁矿石中的铁，D符合题意。
故答案为：D。【分析】本题主要考查金属的冶炼，需要掌握铁冶炼的步骤以及操作过程。
10．（2018九上·泰州期末）下图是实验室模拟炼铁的装置图，在此过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。下列相关说法错误的是（ ）
A．硬质玻璃管内反应的化学方程式可能是3CO+Fe2O3 3CO2+2Fe
B．实验结束时，玻璃管中红棕色粉末变成黑色，该产物一定是铁
C．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
D．要证明产物中有铁粉，采用加入硫酸铜溶液，观察是否有亮红色固体生成
【答案】B
【知识点】一氧化碳还原氧化铁
【解析】【解答】A. 硬质玻璃管内反应的化学方程式可能是3CO+Fe2O3 3CO2+2Fe，不符合题意；
B.纯净的铁是银白色， 实验结束时，玻璃管中红棕色粉末变成黑色，铁中一定含有杂质，符合题意；
C. 尾气中含有有毒气体一氧化碳，为了减少空气污染，应增加尾气处理装置，不符合题意；
D. 要证明产物中有铁粉，采用加入硫酸铜溶液，Fe+ CuSO4 = Cu + FeSO4，观察是否有亮红色固体生成，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】一氧化碳还原氧化铁时需注意尾气的处理和装置拆卸的顺序。
11．（2018九上·柳州期末）下列有关 、C 、CO三种气体的描述，正确的是（ ）
A．都具有还原性，其组成元素的原子都易失去电子
B．燃烧时火焰颜色相同，燃烧产物相同
C．与空气混合遇火易爆炸，点燃前都要检查纯度
D．都是常见的可燃性气体，地壳中大量存在
【答案】C
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验；二氧化碳的化学性质；氢气、一氧化碳、甲烷等可燃气体的验纯
【解析】【解答】A、氢气和一氧化碳具有还原性，而甲烷不具有还原性，并且在发生还原反应时一氧化碳中的氧元素的化合价不变，所以不会失去电子，A不符合题意；
B、燃烧时，火焰都是蓝色或淡蓝色的火焰，但是氢气生成水，一氧化碳生成二氧化碳，甲烷生成二氧化碳和水，所以产物不同，B不符合题意；
C、三种气体都是可燃性的气体，如果不纯，在爆炸极限范围内，点燃都会发生爆炸，所以需要验纯，C符合题意；
D、地壳中大量的存在甲烷，但是一氧化碳有毒，在地壳中存在的量极少，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】氢气和一氧化碳都有可燃性和还原性，而甲烷只有可燃性；氢气燃烧生成水，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，甲烷燃烧生成水和二氧化碳；甲烷在地壳中大量存在，是天然气的主要成分；氢气和一氧化碳在地壳中存在量较少；
12．（2018九上·武汉月考）用纯净的木炭粉还原氧化铜粉末时，可能发生如下化学反应：
C+2CuO 2Cu + CO2↑ C+CuO Cu+CO↑
某同学设计实验，欲证明氧化铜中含有氧元素，实验装置如图所示。
现有以下说法：①在实验前应先向装置中通入一段时间的氮气；②根据澄清石灰水变浑浊的现象，可以判断氧化铜中的确含有氧元素；③为了使实验成功，反应物要研细混匀；④木炭粉与氧化铜的质量比不会影响实验结果；⑤本实验的缺陷是没有处理尾气。
以上说法中，正确的组合是（ ）
A．①②③⑤ B．②③④⑤
C．①②④⑤ D．①②③④
【答案】A
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验
【解析】【解答】①空气中含有二氧化碳和氧气，碳和氧气反应产生二氧化碳或空气中的二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊，对碳和氧化铜的反应产生的二氧化碳检验产生干扰，实验中应先向装置中通入一段时间的氮气，排出二氧化碳和氧气，①符合题意；②澄清石灰水变浑浊说明有二氧化碳的产生，证明氧化铜中含有氧元素，②符合题意；③为了使实验成功，反应物要研细混匀，可以使反应比较充分，③符合题意；④稍过量的炭粉有利于反应的进行，为了使实验成功，应适当的提高反应物中碳粉的比例，④不符合题意；⑤反应可能会产生部分一氧化碳，污染空气，本实验缺少尾气处理装置，⑤符合题意。
故答案为：A。
【分析】①根据一氧化碳和氧气混合会发生爆炸解答
②根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊解答
③根据反应物的接触面积越大，反应越快解答
④根据木炭的量不足，会导致氧化铜反应不完解答
⑤根据一氧化碳有毒，需要尾气处理解答
13．（2017·义乌模拟）氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如下，有关说法错误的是（ ）
A．实验时都应该先通入气体后加热，防止发生爆炸
B．两者都可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生
C．甲试管略向下倾斜，乙玻璃管保持水平，是因为两种气体的密度不同
D．甲无尾气处理装置而乙有，是因为一氧化碳有毒而氢气无毒
【答案】C
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验；一氧化碳的毒性
【解析】【解答】解：A、可燃性气体在加热或点燃前都不能混有氧气，所以实验时都应该先通入气体排净容器内的空气而后再加热，这主要是防止发生爆炸，故正确；
B、两者与氧化铜反应时都是将氧化铜还原为金属铜，所以两者都可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生，故正确；
C、甲试管略向下倾斜，是因为反应中有水产生，防止水倒流，乙玻璃管保持水平，是因为反应中并无水产生，与两种气体的密度不同无关．故错误；
D、氢气无毒，而一氧化碳有毒不能直接排放到空气中，所以甲无尾气处理装置而乙有，故正确；
故选：C．
【分析】A、从两种气体均是可燃性气体的性质分析即可；
B、从两者的反应现象进行分析即可；
C、从两反应的产物分析即可；
D、从氢气和一氧化碳两者是否有毒性分析判断；
14．（2017·天津）钛和钛合金是重要金属材料．工业上用钛酸亚铁（FeTiO3）冶炼钛（Ti）的过程是：
①2FeTiO3+6C+7Cl2 2TiCl4+2FeCl3+6CO ②在氩气环境中：2Mg+TiCl4 Ti+2MgCl2
下列判断不正确的是（ ）
A．反应①中生成的气体对环境有污染
B．反应②中氯化物的总质量保持不变
C．反应①、②中钛元素的化合价都改变
D．反应②中氩气作为保护气不参加反应
【答案】C
【知识点】常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】解：A．反应①中生成的气体是有毒的一氧化碳气体，会对环境造成污染，故正确；
B．在反应②中：2Mg+TiCl4 Ti+2MgCl2中，参加反应的TiCl4与生成的MgCl2质量之比为190：190=1：1，故正确；
C．反应①中钛元素的化合价反应前后都是+4价；反应②中由+4价变为0价，故错误；
D．反应②需在氩气环境中进行，这里氩气是作为保护气不参加反应，故正确．
故选C．
【分析】A．根据一氧化碳有毒来分析；
B．根据物质的相对分子质量来分析；
C．根据物质中元素的化合价来分析；
D．根据反应②的反应条件分析回答．
15．用赤铁矿石炼铁时，把赤铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，并通入空气，在高温下发生反应，其中不可能发生的化学反应是（ ）
A．C+O2 CO2 B．2Fe2O3 4Fe+3O2
C．CO2+C 2CO D．Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
【答案】B
【知识点】常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】解：炼铁过程中，发生的反应有：
在高温条件下，碳和氧气能够反应，二氧化碳和碳能够反应，氧化铁和一氧化碳能够反应，氧化铁不能分解生成铁和氧气．
故选：B．
【分析】A、碳在较高温度下能被氧气氧化成二氧化碳；
B、氧化铁在高温条件下不能分解；
C、二氧化碳在高温条件下能被碳还原成一氧化碳；
D、在高温条件下，氧化铁能和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳．
16．（2017·靖江模拟）含杂质的Fe2O3固体样品20g，高温下用足量的CO完全还原（杂质不与CO反应），将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水充分吸收后，产生30g白色沉淀。则下列说法正确的是（ ）
A．通入的CO质量为8.4g
B．反应后剩余固体质量为11.2g
C．样品中氧化铁的质量分数为80%
D．样品中氧元素质量分数一定为24%
【答案】C
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；根据化学反应方程式的计算；二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2，CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O，所以
Fe2O3--- 3CO-- 2Fe--- 3CaCO3↓
160 84 116 300
16g 8.4g 11.6g 3.g
A、理论上需要通入一氧化碳的质量为8.4g，但是在反应前后都需要通入一氧化碳，所以实际通入的CO质量大于8.4g，A不符合题意；
B、还原后铁的质量为11.2g，固体质量包括杂质质量，大于11.2g，B不符合题意；
C、样品中氧化铁的质量分数为 ×100%=80%，C符合题意；
D、杂质中是否含有氧元素，不能确定，所以样品中氧元素质量分数可能为 ×100%=24%，D不符合题意。
【分析】根据方程式计算，利用反应过程中元素质量不变，根据样品中铁元素质量即为氧化铁中铁元素质量，为生成的铁单质的质量进行求解。涉及到多个方程式的计算时，可利用各反应中共同的物质找出相关物质的质量关系，再进行分析计算。
二、填空题
17．铁在地壳中含量居所有金属元素的第 位，由于铁的化学性质 ，所以铁在地壳中以 形式存在．常见的含铁的矿物有：磁铁矿（主要成分为 ）、赤铁矿：（主要成分为 ）．工业炼铁时，把 、 、 一起加入高炉，利用焦炭与氧气反应生成的 把铁从 里还原出来．
【答案】二；活泼；化合物；四氧化三铁；氧化铁；铁矿石；焦炭；石灰石；一氧化碳；化合物
【知识点】金属元素的存在及常见的金属矿物；常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】解：在地壳中前五位元素是：氧、硅、铝、铁，所以铁在地壳中含量居所有金属元素的第二位；铁的化学性质活泼，在自然界中主要以化合物的形式存在，磁铁矿主要成分是四氧化三铁，赤铁矿的主要成分是氧化铁；工业炼铁的原料是铁矿石、焦炭、石灰石，利用还原剂与铁的化合物反应还原出金属铁．
故答案为：二；活泼；化合物；四氧化三铁；氧化铁；铁矿石；焦炭；石灰石；一氧化碳；化合物．
【分析】根据在地壳中前五位元素是：氧、硅、铝、铁考虑铁属于第几位；铁的化学性质活泼，在自然界中主要以化合物的形式存在，磁铁矿主要成分是四氧化三铁，赤铁矿的主要成分是氧化铁；工业炼铁的原料是铁矿石、焦炭、石灰石，利用还原剂与铁的化合物反应还原出金属铁．
18．铁的合金主要有 和 它们的含碳量分别是 和 ，它们机械性能不同的原因 ．
【答案】生铁；钢；2%～4.3%；0.03%～2%；含碳量不同
【知识点】生铁和钢
【解析】【解答】解：生铁和钢是铁的主要合金，生铁的含碳量为2%～4.3%，钢中的含碳量为0.03%～2%，它们机械性能不同的原因是含碳量不同，故填：生铁，钢，2%～4.3%，0.03%～2%，含碳量不同．
【分析】根据已有的生铁和钢的组成进行分析解答即可．
19．工业炼铁的主要设备 ，主要原料有 、 、 ；金属冶炼的方法常见的有 、 ．
【答案】高炉；铁矿石；焦炭；石灰石；还原法；电解法
【知识点】常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】解：工业炼铁在高炉中进行，主要原料有：铁矿石、焦炭和石灰石，焦炭在过量空气中生成二氧化碳，同时放出大量热，二氧化碳又在焦炭的作用下生成一氧化碳，一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来，从而制得铁；一般来说，活泼金属用电解法，较活泼金属用热还原法，不活泼金属如Hg、Ag等用热分解法．
故答案为：高炉；铁矿石；焦炭；石灰石；还原法；电解法．
【分析】根据根据工业炼铁的主要设备和原料并结合炼铁的原理分析即可．根据金属的活动性强弱选择合适的冶炼方法，一般来说，活泼金属用电解法，较活泼金属用热还原法，不活泼金属如Hg、Ag等用热分解法冶炼；据此进行分析解答．
三、实验探究题
20．（2018九上·天津月考）置换反应是中学化学反应的基本反应类型之一．已知：化合物 A+单质 B→化合物 C+单质D.试回答下列问题．
（1）若 D 为氢气，A 为稀硫酸，则 B 应满足的条件是 ．
（2）若 D 为铜，化合物 A 的化学式可能为 ．
（3）已知在高温条件下碳不水蒸气可反应生成一氧化碳和氢气（水煤气的主要成分），写
出该反应的化学方程式 ．若家中发生燃气（天然气）泄漏，下列措施
不可行的是 （填字母序号）．
A．检查并关闭气源阀门
B.轻轻打开门窗通风
C.立即打开抽油烟机排气
（4）非金属单质也具有类似金属不盐溶液之间 发生置换反应的觃律，即活动性较强的非
金属可把活动性较弱的非金属从其盐酸溶液中置换出来，如在溶液中可发生下列反应： Cl2+2NaBr═2NaCl+Br2、I2+Na2S═2NaI+S↓、Br2+2KI═2KBr+I2
由此判断 S、Cl2、I2、Br2 四种单质中非 金属活动性最强的是 ，最弱的 是 ．
（5）在化学反应中，物质所含元素的化合价发生变化的反应就是氧化还原反应，据此判
断置换反应 （填“属于”戒“不属于”）氧化还原反应．
【答案】（1）H 前金属
（2）CuO / CuSO4 / CuCl2 / Cu(NO3)2
（3）C+H2O（气） CO+H2；C
（4）Cl2；S
（5）属于
【知识点】氧化反应及其应用；置换反应及其应用；还原反应及其应用
【解析】【解答】（1）在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能和稀硫酸反应生成氢气；（2）若D为铜，则化合物A为含铜元素的物质，所以化合物A的化学式可能为CuO[CuSO
4、CuCl
2、Cu（NO
3）
2均可]；（3）高温条件下碳与水蒸气可反应生成一氧化碳和氢气，该反应的化学方程式C+H
2O
CO+H
2；天然气属于可燃性气体，遇明火可能会发生爆炸，所以应急措施可行的是检查并关闭气源阀门、轻轻打开门窗通风，而不能立即打开抽油烟机排气，这样容易引起爆炸；（4）由反应可知：Cl
2能把Br
2从NaBr溶液中置换出来，说明了Cl
2活动性大于Br
2；I
2能把S从Na
2S溶液中置换出来，说明了I
2活动性大于S；Br
2能把I
2从KI溶液中置换出来，说明了Br
2活动性大于I
2；由此可知：S、Cl
2、I
2、Br
2非金属活动性由强到弱顺序是 Cl
2＞Br
2＞I
2＞S；（5）置换反应是单质和化合物反应生成另外的单质和化合物，所以置换反应中一定有元素的化合价的改变，所以属于氧化还原反应。
故答案为：（1） H 前金属 （2） CuO / CuSO4 / CuCl2 / Cu(NO3)2 （3） C+H2O（气） CO+H2 ； C （4） Cl2 ； S （5） 属于
【分析】（1）根据金属活动性顺序中，排列在氢前面的金属可以和酸反应生成氢气解答
（2）根据若D为铜，则化合物A为含铜元素的物质分析解答
（3）根据高温条件下碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气以及煤气属于可燃性气体，遇明火会发生爆炸分析解答
（4）根据活动较强的非金属可以把活动较弱的非金属从其盐溶液中置换出来，来比较非金属活动性的强弱
（5）根据置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。所以置换反应中一定有化合价的变化解答
21．（2019九上·河北期末）某中学化学兴趣小组按照课本实验方法（如图甲），做木炭与氧化铜反应实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。
（提出问题）暗红色的固体是什么？如何选择合适的条件，使木炭还原氧化铜的实验现象更明显？
（查阅资料）铜有+1和+2两种化合价，通常情况下，氧的化合价为 2，碳的化合价为+4或 4。
（1）（猜想与假设）同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物，并猜测它的化学式为 。
（2）同学们还认为，通过改变反应物的状态、质量比，以及反应装置，可以使该实验现象更加明显，减少出现暗红色固体的情况。
①（分析与交流）小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验。你认为这样建议的原理是 。
②小周建议用图乙装置替代甲装置。与甲相比较，乙装置中将试管直立放置的作用是 。
（3）（实验与结论）同学们决定按改进后的方案进行实验，他们在检验了乙装置的 后，往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时， （填“可以”或“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应。不久，即可看到试管底部变红热，停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延，这个现象说明该反应是 （填“吸”或“放”）热反应。待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，让产物自然冷却。若不关闭止水夹，可能出现的问题是 。待产物冷却后，同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠，实验获得了圆满成功。
【答案】（1）Cu2O
（2）超细炭粉与氧化铜粉末接触面积更大；有利于集中加热，获得持续高温
（3）气密性；不能；放；空气会进入试管中，使生成的依然灼热的铜重新被氧化
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验
【解析】【解答】猜想与假设：（1）铜有+1和+2两种化合价，通常情况下，氧的化合价为 2，氧化铜的颜色为黑色，所以可猜测生成的暗红色物质可能为氧化亚铜，化学式为Cu2O。分析与交流：①超细炭粉与氧化铜粉末接触面积更大，更利于碳单质和氧化铜反应生成更多的铜单质，同时减少暗红色固体的生成。②将试管直立放置的作用更有利于集中加热，获得持续高温。实验与结论：乙装置在反应前应检验装置的气密性，因为若装置气密性不好，生成的二氧化碳气体会溢出，不能使澄清石灰水变浑浊，或开始变浑浊的时间变长，另外空气中的氧气也会对反应也会产生很大的影响；因为碳和试管中的氧气反应也能够生成二氧化碳，所以当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时，不能确定氧化铜和炭粉已经开始反应；由于该反应是放热反应，所以反应停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延；若不关闭止水夹，空气可能会进入试管中，使生成的依然灼热的铜重新被氧化。
【分析】（1）根据化合物化学式书写方法分析；
（2）根据化学反应速率的影响因素分析；
（3）根据实验的操作步骤及二氧化碳的性质分析。
四、计算题
22．人类对金属的冶炼和使用经历了漫长的历史。
（1）模拟炼铁的实验装置如图所示，请回答下列问题：
加热氧化铁之前，先通一段时间CO的作用是 。加热后，玻璃管中的实验现象为：粉末 ；试管里的澄清石灰水变浑浊，原因是 （用化学方程式表示）；实验设计的最后一步目的是 。
（2）为测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数，用足量的一氧化碳与20g 赤铁矿石样品充分反应(发生 反应，杂质不参与反应)，并将生成的气体用氢氧化钠溶液完全吸收，溶液总质量与反应时间的变化关系如图。
上述反应产生二氧化碳的质量为 g。
（3）计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数。（根据化学方程式写出完整的计算步骤，结果保留一位小数）
【答案】（1）排除装置中的空气；逐渐由红色变成黑色；；除尾气，使未参加反应的CO燃烧
（2）13.2 g
（3）解：设赤铁矿中含氧化亚铁的质量为x
Fe2O3+3CO 2Fe +3CO2
160 132
x 13.2g
x=16.0g
含氧化铁的质量分数为： 答：赤铁矿中含氧化铁的质量分数为80.0%。
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】（1）一氧化碳还原氧化铁时，因玻璃管内有大量空气，为防止点燃空气与一氧化碳的混合气体发生爆炸，要先通一段一氧化碳，然后再加热，以排除玻璃管内空气；加热后，玻璃管内固体会由红色变成黑色，生成的二氧化碳能与石灰水发生反应生成难溶的碳酸钙，所以石灰水会变浑浊；一氧化碳有毒，不能排放到空气中，所以实验最后还要处理尾气；（2）由题意可知，二氧化碳被氢氧化钠吸收，所以氢氧化钠溶液增加的质量即为吸收的二氧化碳的质量，也就是一氧化碳与氧化铁反应生成二氧化碳的质量，则反应产生二氧化碳的质量为113.2g-100.0g=13.2g，利用二氧化碳的质量根据方程式计算氧化铁的质量及质量分数。
【分析】根据一氧化碳与氧化铁反应的操作步骤及注意事项进行分析，一氧化碳与氧化铁反应时，要先通一段时间的一氧化碳，然后再加热，反应结束后要先停止加热，再停止通一氧化碳；根据方程式计算的步骤进行分析，方程式的计算，要先写出方程式，再找出相关物质的量，依据相对质量比等于实际质量比进行解答。
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