6.3金属矿物与冶炼同步作业--2021-2022学年九年级化学科粤版（2012）下册（含解析）
文档属性
| 名称 | 6.3金属矿物与冶炼同步作业--2021-2022学年九年级化学科粤版（2012）下册（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 180.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 粤教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-11-29 22:33:12 | ||
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文档简介
6.3 金属矿物与冶炼
知识点 1 金属矿物
1.下列关于赤铁矿的描述正确的是 ( )
A.赤铁矿属于合金
B.赤铁矿的主要成分是四氧化三铁
C.赤铁矿的化学式为Fe2O3
D.赤铁矿是氧化铁与其他杂质组成的混合物
2.下列矿石的主要成分的化学式书写错误的是( )
A.赤铁矿(Fe2O3) B.磁铁矿(FeO)
C.菱铁矿(FeCO3) D.铝土矿(Al2O3)
3.下列金属在自然界中能以单质形态存在的是 ( )
A.铁 B.铝 C.钠 D.金
知识点 2 铁的冶炼
4.图为一氧化碳还原氧化铁的实验。下列说法中正确的是 ( )
A.开始时应先预热硬质玻璃管,后通入一氧化碳
B.实验中硬质玻璃管中的粉末由黑色逐渐变成红棕色
C.实验结束先停止通入一氧化碳,后熄灭酒精喷灯
D.将尾气点燃或收集,可防止一氧化碳污染空气
5.下列关于生铁和钢的说法不正确的是 ( )
A.生铁不能直接用于制作剪刀
B.生铁的含碳量比钢高
C.降低生铁中碳和其他杂质的含量,可炼得钢
D.将生铁和钢加入足量的稀硫酸中可全部溶解
6.如图是工业炼铁示意图及相关反应。请回答下列问题。
(1)工业炼铁的主要设备是 ,所用的原料主要有 、 、石灰石和空气,得到的产品为生铁,生铁属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)写出图中过程②中的化学方程式: ,其基本反应类型为 。
(3)焦炭在炼铁的过程中除了燃烧放热,为反应提供热量,还要转化为 ,利用它的 (填“氧化性”或“还原性”)生成铁。写出过程③中的化学方程式:
。
7.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下列问题。
(1)实验中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为 ,观察到的现象是 ;澄清石灰水变 ,反应的化学方程式为 。
(2)实验中应先 ,后点燃酒精喷灯,目的是 。
(3)实验后应先 ,继续通入一氧化碳气体,直到硬质玻璃管冷却,目的是
。
(4)该装置存在的缺陷是 ,可能造成的后果是 。
知识点 3 含杂质的计算
8.工业炼铁是把铁矿石、焦炭和石灰石按一定比例加入高炉中,然后在高温条件下通入空气,进行一系列反应把铁还原出来。请计算:
(1)5000 t含氧化铁84%的赤铁矿中,氧化铁的质量是 t。
(2)上述赤铁矿理论上可炼得含铁98%的生铁的质量是多少
9.如图是初中化学常见的一些物质之间的转化。下列说法中不正确的是 ( )
A.图中Fe3O4是铁丝燃烧的产物
B.反应③可以检验Y物质
C.X溶液可能是硫酸铜溶液
D.反应①的化学方程式为4CO+Fe3O43Fe+4CO2↑
10.[2020·宁夏改编] 工业上利用赤铁矿石(主要成分是Fe2O3,还含有少量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、CO会污染空气,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+Fe2O32Fe+3CO2,该反应属于置换反应
11.某工厂要用赤铁矿石(假设杂质不含铁元素)来炼制生铁。若要炼制含铁96%的生铁70 t,则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是( )
A.120 t B.108 t C.96 t D.240 t
12.[2020·巴中改编] 如图所示进行碳的氧化物的性质实验,请回答下列问题。
(1)甲中玻璃管内的实验现象为 ,发生反应的化学方程式为 。
(2)乙装置的作用是防止液体倒吸,丙装置的作用是 ,发生反应的化学方程式为 。
(3)对该实验的分析正确的是 (填字母)。
a.实验结束时应先熄灭甲处酒精灯
b.通入2.8 g一氧化碳可生成6.4 g 铜
c.反应结束后继续通入一氧化碳的目的是防止生成的铜重新被氧化
13.[2021·湖州] 工业炼铁的部分反应如图所示,则 ( )
O2CO2COFe
A.X可以是木炭
B.X与CO都具有氧化性
C.③反应后的尾气可直接排放
D.Y中铁元素以单质形式存在
14.[2021·天津节选] 金属在生产和生活中的应用极为广泛。
(1)生铁和钢是两种含碳量 (填“相同”或“不同”)的铁合金。
(2)下列生活用品利用金属良好导热性的是 (填字母)。
A.镀铬水龙头 B.铸铁暖气片 C.黄铜钥匙
(3)我国古代的人们很早就认识到铜的化合物溶液里的铜能被铁置换出来,这一方法是湿法冶金技术的起源,铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为 。
(4)焊接钢轨的反应原理是铝与氧化铁在高温条件下反应生成铁和氧化铝,该反应的化学方程式为 。
1.D 2.B 3.D
4.D [解析] 开始时应先通入一氧化碳,再预热硬质玻璃管,防止一氧化碳和空气混合加热发生爆炸;一氧化碳和红棕色的氧化铁反应,生成黑色的铁粉和二氧化碳,粉末由红棕色变成黑色。
5.D [解析] 生铁和钢中都含有一定量的碳,碳和稀硫酸不反应。
6. (1)高炉 铁矿石 焦炭 混合物 (2)C+CO22CO 化合反应
(3)CO 还原性 3CO+Fe2O32Fe+3CO2
[解析] (2)过程①中的反应是工业炼铁原料中加入的焦炭与氧气反应生成二氧化碳;过程②中的反应是碳在高温下与二氧化碳反应生成一氧化碳。
7.(1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2 红棕色粉末变成黑色 浑浊
Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
(2)通入一氧化碳气体 排尽硬质玻璃管内的空气,防止加热时发生爆炸
(3)熄灭酒精喷灯 防止生成的铁重新被氧化,同时防止石灰水倒流使玻璃管炸裂
(4)没有对尾气进行处理 污染空气(合理即可)
[解析] (1)高温下,一氧化碳将氧化铁还原为铁,同时生成二氧化碳,所以实验中硬质玻璃管内发生的变化是红棕色粉末变成黑色;二氧化碳能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,故观察到澄清石灰水变浑浊。 (2)由于硬质玻璃管内有空气,高温时通入一氧化碳易发生爆炸,所以实验中先通入一氧化碳,排尽硬质玻璃管中的空气再开始加热。(3)由于还原出的铁温度较高,易与空气中的氧气反应重新生成铁的氧化物,所以实验后应先停止加热,直到硬质玻璃管冷却后再停止通入一氧化碳,同时防止石灰水倒流。
8.(1)4200
(2)解:设上述赤铁矿理论上可炼得含铁98%的生铁的质量为x。
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
160 112
4200 t x×98%
= x=3000 t
答:上述赤铁矿理论上可炼得含铁98%的生铁的质量为3000 t。
9.D [解析] 生成物Y是二氧化碳气体,检验二氧化碳一般使用澄清石灰水,反应③可以检验二氧化碳气体; X溶液可能是硫酸铜溶液,铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜;一氧化碳与四氧化三铁在高温的条件下进行反应,一氧化碳常温下是气体,二氧化碳后面不用注“↑”。
10.D [解析] 化合物中各元素正负化合价的代数和为0,CaSiO3中,钙元素显+2价,氧元素显-2价,则硅元素显+4价;原料中焦炭的作用有两个,一是生成具有还原性的物质CO,二是燃烧提供热量;CO与Fe2O3反应的反应物是两种化合物,不属于置换反应。
11.A [解析] 设需要含杂质20%的赤铁矿石的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
(1-20%)x 70 t×96%
= x=120 t
故理论上需要含杂质20%的赤铁矿石120 t。12.(1)黑色粉末逐渐变成紫红色
CO+CuOCu+CO2
(2)收集一氧化碳,检验并吸收二氧化碳 Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
(3)ac
[解析] (2)二氧化碳能与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙和水,化学方程式为Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O;一氧化碳与氢氧化钙溶液不反应,有毒的一氧化碳不能直接排放,所以丙装置的作用是收集一氧化碳,吸收二氧化碳。(3)该反应中通入的一氧化碳有一部分没有参加反应,实际操作中通入的量比参与反应的量要大得多。
13.A [解析] 碳与氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,X是碳,碳与一氧化碳都具有还原性;③是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,尾气中含有一氧化碳,一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,不能直接排放;Y中铁元素以化合物形式存在。
14.(1)不同 (2)B (3)Fe+CuSO4Cu+FeSO4
(4)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
知识点 1 金属矿物
1.下列关于赤铁矿的描述正确的是 ( )
A.赤铁矿属于合金
B.赤铁矿的主要成分是四氧化三铁
C.赤铁矿的化学式为Fe2O3
D.赤铁矿是氧化铁与其他杂质组成的混合物
2.下列矿石的主要成分的化学式书写错误的是( )
A.赤铁矿(Fe2O3) B.磁铁矿(FeO)
C.菱铁矿(FeCO3) D.铝土矿(Al2O3)
3.下列金属在自然界中能以单质形态存在的是 ( )
A.铁 B.铝 C.钠 D.金
知识点 2 铁的冶炼
4.图为一氧化碳还原氧化铁的实验。下列说法中正确的是 ( )
A.开始时应先预热硬质玻璃管,后通入一氧化碳
B.实验中硬质玻璃管中的粉末由黑色逐渐变成红棕色
C.实验结束先停止通入一氧化碳,后熄灭酒精喷灯
D.将尾气点燃或收集,可防止一氧化碳污染空气
5.下列关于生铁和钢的说法不正确的是 ( )
A.生铁不能直接用于制作剪刀
B.生铁的含碳量比钢高
C.降低生铁中碳和其他杂质的含量,可炼得钢
D.将生铁和钢加入足量的稀硫酸中可全部溶解
6.如图是工业炼铁示意图及相关反应。请回答下列问题。
(1)工业炼铁的主要设备是 ,所用的原料主要有 、 、石灰石和空气,得到的产品为生铁,生铁属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)写出图中过程②中的化学方程式: ,其基本反应类型为 。
(3)焦炭在炼铁的过程中除了燃烧放热,为反应提供热量,还要转化为 ,利用它的 (填“氧化性”或“还原性”)生成铁。写出过程③中的化学方程式:
。
7.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下列问题。
(1)实验中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为 ,观察到的现象是 ;澄清石灰水变 ,反应的化学方程式为 。
(2)实验中应先 ,后点燃酒精喷灯,目的是 。
(3)实验后应先 ,继续通入一氧化碳气体,直到硬质玻璃管冷却,目的是
。
(4)该装置存在的缺陷是 ,可能造成的后果是 。
知识点 3 含杂质的计算
8.工业炼铁是把铁矿石、焦炭和石灰石按一定比例加入高炉中,然后在高温条件下通入空气,进行一系列反应把铁还原出来。请计算:
(1)5000 t含氧化铁84%的赤铁矿中,氧化铁的质量是 t。
(2)上述赤铁矿理论上可炼得含铁98%的生铁的质量是多少
9.如图是初中化学常见的一些物质之间的转化。下列说法中不正确的是 ( )
A.图中Fe3O4是铁丝燃烧的产物
B.反应③可以检验Y物质
C.X溶液可能是硫酸铜溶液
D.反应①的化学方程式为4CO+Fe3O43Fe+4CO2↑
10.[2020·宁夏改编] 工业上利用赤铁矿石(主要成分是Fe2O3,还含有少量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、CO会污染空气,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+Fe2O32Fe+3CO2,该反应属于置换反应
11.某工厂要用赤铁矿石(假设杂质不含铁元素)来炼制生铁。若要炼制含铁96%的生铁70 t,则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是( )
A.120 t B.108 t C.96 t D.240 t
12.[2020·巴中改编] 如图所示进行碳的氧化物的性质实验,请回答下列问题。
(1)甲中玻璃管内的实验现象为 ,发生反应的化学方程式为 。
(2)乙装置的作用是防止液体倒吸,丙装置的作用是 ,发生反应的化学方程式为 。
(3)对该实验的分析正确的是 (填字母)。
a.实验结束时应先熄灭甲处酒精灯
b.通入2.8 g一氧化碳可生成6.4 g 铜
c.反应结束后继续通入一氧化碳的目的是防止生成的铜重新被氧化
13.[2021·湖州] 工业炼铁的部分反应如图所示,则 ( )
O2CO2COFe
A.X可以是木炭
B.X与CO都具有氧化性
C.③反应后的尾气可直接排放
D.Y中铁元素以单质形式存在
14.[2021·天津节选] 金属在生产和生活中的应用极为广泛。
(1)生铁和钢是两种含碳量 (填“相同”或“不同”)的铁合金。
(2)下列生活用品利用金属良好导热性的是 (填字母)。
A.镀铬水龙头 B.铸铁暖气片 C.黄铜钥匙
(3)我国古代的人们很早就认识到铜的化合物溶液里的铜能被铁置换出来,这一方法是湿法冶金技术的起源,铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为 。
(4)焊接钢轨的反应原理是铝与氧化铁在高温条件下反应生成铁和氧化铝,该反应的化学方程式为 。
1.D 2.B 3.D
4.D [解析] 开始时应先通入一氧化碳,再预热硬质玻璃管,防止一氧化碳和空气混合加热发生爆炸;一氧化碳和红棕色的氧化铁反应,生成黑色的铁粉和二氧化碳,粉末由红棕色变成黑色。
5.D [解析] 生铁和钢中都含有一定量的碳,碳和稀硫酸不反应。
6. (1)高炉 铁矿石 焦炭 混合物 (2)C+CO22CO 化合反应
(3)CO 还原性 3CO+Fe2O32Fe+3CO2
[解析] (2)过程①中的反应是工业炼铁原料中加入的焦炭与氧气反应生成二氧化碳;过程②中的反应是碳在高温下与二氧化碳反应生成一氧化碳。
7.(1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2 红棕色粉末变成黑色 浑浊
Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
(2)通入一氧化碳气体 排尽硬质玻璃管内的空气,防止加热时发生爆炸
(3)熄灭酒精喷灯 防止生成的铁重新被氧化,同时防止石灰水倒流使玻璃管炸裂
(4)没有对尾气进行处理 污染空气(合理即可)
[解析] (1)高温下,一氧化碳将氧化铁还原为铁,同时生成二氧化碳,所以实验中硬质玻璃管内发生的变化是红棕色粉末变成黑色;二氧化碳能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,故观察到澄清石灰水变浑浊。 (2)由于硬质玻璃管内有空气,高温时通入一氧化碳易发生爆炸,所以实验中先通入一氧化碳,排尽硬质玻璃管中的空气再开始加热。(3)由于还原出的铁温度较高,易与空气中的氧气反应重新生成铁的氧化物,所以实验后应先停止加热,直到硬质玻璃管冷却后再停止通入一氧化碳,同时防止石灰水倒流。
8.(1)4200
(2)解:设上述赤铁矿理论上可炼得含铁98%的生铁的质量为x。
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
160 112
4200 t x×98%
= x=3000 t
答:上述赤铁矿理论上可炼得含铁98%的生铁的质量为3000 t。
9.D [解析] 生成物Y是二氧化碳气体,检验二氧化碳一般使用澄清石灰水,反应③可以检验二氧化碳气体; X溶液可能是硫酸铜溶液,铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜;一氧化碳与四氧化三铁在高温的条件下进行反应,一氧化碳常温下是气体,二氧化碳后面不用注“↑”。
10.D [解析] 化合物中各元素正负化合价的代数和为0,CaSiO3中,钙元素显+2价,氧元素显-2价,则硅元素显+4价;原料中焦炭的作用有两个,一是生成具有还原性的物质CO,二是燃烧提供热量;CO与Fe2O3反应的反应物是两种化合物,不属于置换反应。
11.A [解析] 设需要含杂质20%的赤铁矿石的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
(1-20%)x 70 t×96%
= x=120 t
故理论上需要含杂质20%的赤铁矿石120 t。12.(1)黑色粉末逐渐变成紫红色
CO+CuOCu+CO2
(2)收集一氧化碳,检验并吸收二氧化碳 Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
(3)ac
[解析] (2)二氧化碳能与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙和水,化学方程式为Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O;一氧化碳与氢氧化钙溶液不反应,有毒的一氧化碳不能直接排放,所以丙装置的作用是收集一氧化碳,吸收二氧化碳。(3)该反应中通入的一氧化碳有一部分没有参加反应,实际操作中通入的量比参与反应的量要大得多。
13.A [解析] 碳与氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,X是碳,碳与一氧化碳都具有还原性;③是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,尾气中含有一氧化碳,一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,不能直接排放;Y中铁元素以化合物形式存在。
14.(1)不同 (2)B (3)Fe+CuSO4Cu+FeSO4
(4)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3