8.3金属资源的利用和保护（第一课时） -2021-2022学年九年级化学人教版下册（有答案）

课题3　金属资源的利用和保护（第一课时）
【基础练习】
知识点 1 常见的金属矿物
1. 下列有关金属的说法,正确的是 (　　)
A.多数金属在自然界中以单质的形式存在
B.在地壳中含量最高的金属元素是铁
C.常见的铁矿石有赤铁矿和磁铁矿
D.人类每年从自然界中提取量最大的金属是铝
2. 用下列矿石(括号中为主要成分)冶炼金属时,排放的废气容易引起酸雨的是 (　　)
A.赤铁矿(Fe2O3) B.磁铁矿(Fe3O4)
C.黄铁矿(FeS2) D.菱铁矿(FeCO3)
知识点 2 一氧化碳还原氧化铁的实验
3. 下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CO和Fe2O3发生化学反应,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棕色
D.该模拟实验缺少尾气处理装置,会污染空气
4. 炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应,某同学利用该原理设计了一个实验,实验装置如图所示。
对实验进行分析并回答:
(1)一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)实验中A处的现象是　 , B处的现象是　　　　　　　　　　　　　。
(3)实验前“通入CO”与“开始加热”的顺序是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。实验后“停止通入CO”与“停止加热”的顺序是　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)C处酒精灯的作用是　 。
(5)A处反应说明CO具有　　　　性,C处反应说明CO具有　　　　性。
知识点 3 工业炼铁
5. 工业炼铁的部分反应如下所示,则 (　　)
A.X可以是木炭
B.X与CO都具有氧化性
C.反应③后的尾气可直接排放
D.反应③属于置换反应
6. 如图所示的炼铁高炉内发生了许多化学反应,根据图示回答下列问题:
(1)将铁从铁矿石中还原出来的物质是　　　　(填化学式);该物质在B区生成,写出相关反应的化学方程式:　 　　　　　　　　　,　　　　　　　　　。
(2)高炉炼铁时焦炭的作用是:①　 ; ②　 　　　　　　　。
(3)取少量高炉中炼出的生铁放入烧杯中,加入足量稀盐酸,可观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　,发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　,当反应停止后,还可观察到烧杯底部有黑色不溶物,该物质是　　　　(填化学式)。
知识点 4 含杂质物质的计算
磁铁矿石(含Fe3O4)是常用的炼铁原料,工业上可用CO还原磁铁矿石炼铁。假设冶炼过程中铁没有损耗,用含有464 t Fe3O4的磁铁矿石可提炼出含铁96%的生铁多少吨
【能力提升】
1. 我国古代将炉甘石(ZnCO3)和木炭粉混合后,加热到约800 ℃可得到锌。主要发生的化学反应:①ZnCO3 ZnO+CO2↑,②C+2ZnO 2Zn+X↑,下列说法正确的是 (　　)
A.X的化学式为CO
B.反应①是分解反应,反应②是置换反应
C.反应前后固体的质量不变
D.反应前后碳元素的化合价均发生改变
2. 利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是 (　　)
A.反应前后Fe元素的化合价由+2变为0
B.充分加热,a处固体由黑色变为红色
C.b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2
D.可用水吸收尾气中的CO
3. 某小组利用如下装置进行创新实验。实验时,先加热炭粉,一段时间后,将酒精灯移至CuO处加热。下列说法错误的是 (　　)
A.酒精灯加网罩是为了提高火焰温度
B.气球可以收集尾气,防止污染空气
C.反应过程中,黑色氧化铜变为红色固体
D.装置中发生反应:C+2CuO 2Cu+CO2↑
4. 某兴趣小组在实验室中利用CO气体模拟炼铁的原理,如图所示。(资料:CO2能与NaOH溶液反应)
(1)为了避免装置A中玻璃管在加热时可能发生爆炸,加热前应　　　　　　　　　　。
(2)装置A玻璃管中发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)装置B除了吸收CO2气体外,还有　　　　　　　　　　作用。
5. 在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中,化学发挥了重要作用。
(1)“焦炭炼钢”是先将铁精矿(Fe2O3)和焦炭同时加入高炉,鼓入热空气,充分反应后得到生铁,再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。
①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下,　　　夺取了 Fe2O3里的氧,将铁还原出来。
②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭,若加入的焦炭全部转化为 CO2,则该钢铁厂每年排放CO2的质量为　　　　万吨。
(2)一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图所示。
①高温下,用H2炼铁时反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②跟“焦炭炼钢”工艺相比,“氢能炼钢”的主要优点有　　　　　　　　　　　　　　　。
③从物质组成的角度,说明向炼钢炉中加入废钢的目的:　 。
6. 19世纪初,铝的发现得益于电解技术的应用。电解铝的反应为:2Al2O34Al+3O2↑,现有含Al2O3 51%的铝土矿200 t,经上述反应后可制得铝多少吨 (假设上述各步反应中铝元素一共损失10%,计算结果精确到小数点后一位)
答案
C 2.C 3.C
4.　(1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(2)红棕色粉末逐渐变成黑色　澄清石灰水变浑浊
(3)先通入CO再开始加热　先停止加热再停止通入CO
(4)除去反应剩余的CO,防止CO污染空气
(5)还原　可燃
5.A
6.【参考答案】　(1)CO　C+O2 CO2　CO2+C 2CO
(2)①产生热量(或提高炉温)　②产生一氧化碳(或提供还原剂)
(3)有气泡产生,溶液颜色逐渐变为浅绿色　Fe+2HCl FeCl2+H2↑　C
7.【参考答案】　解:设可提炼出含铁96%的生铁的质量为x。
4CO+Fe3O4 4CO2+3Fe
232 168
464 t x×96%
=　x=350 t
答:可提炼出含铁96%的生铁350 t。
【能力提升】
B 2.C 3.D
(1)先通入一氧化碳 (2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (3)收集一氧化碳
5.(1)①CO　②440
(2)①3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O　②不排放CO2、无污染　③调节钢中的含碳量
6.解:设可制得铝的质量为x,
2Al2O3　　4Al+3O2↑
204 108
200 t×51%
=
x=48.6 t
答:可制得铝48.6 t。