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6．3 金属矿物与冶炼
第I卷（选择题）
一、单选题
1．下列说法不正确的是（ ）
A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3
B．铝土矿的主要成分是Al2O3
C．钢的性能优良，所以钢是纯净的铁
D．矿物的储量有限，而且不能再生
【答案】C
【解析】A、氧化铁又名铁红，化学式为 ( http: / / www.21cnjy.com )Fe2O3，是赤铁矿的主要成分，故A正确；B、铝土矿的主要成分为氧化铝，氧化铝的化学式为Al2O3，故B正确；C、钢是铁的合金，不是纯净的铁，故C错误；D、金属矿物的储量是有限的，而且不能再生，故D正确。故选C。 21cnjy.com
2．（2021·四川广安）利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．反应前后Fe元素的化合价由+2价变为0价 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
【答案】C
【解析】A、氧化铁中铁元素化合价为+ ( http: / / www.21cnjy.com )3，反应前后Fe元素的化合价由+3价变为0价，错误；B、a处氧化铁和一氧化碳在加热条件下生成铁和二氧化碳，可观察到固体由红色变为黑色，错误；C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，检验二氧化碳可以用澄清石灰水，正确；D、一氧化碳不与水反应，且难溶于水，不能用水吸收CO，错误。故选C。21教育名师原创作品
3．（2021·湖南益阳）“中国高铁，世界第一”。高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理之一是：。下列说法正确的是（ ）
A．含镍不锈钢的硬度小于纯铁
B．火法炼镍中无污染环境的气体产生
C．含镍不锈钢属于一种铁合金
D．火法炼镍的反应中Ni元素化合价升高了
【答案】C
【解析】A、一般合金的硬度 ( http: / / www.21cnjy.com )大于其组成中纯金属的硬度，所以含镍不锈钢的硬度大于纯铁，故A错误；B、由反应物的种类以及质量守恒定律可知，火法炼镍中可能会产生污染环境的一氧化碳气体，故B错误；C、含镍不锈钢属于一种铁合金，故C正确；D、NiO中，镍元素显+2价，Ni是一种单质，其中镍元素的化合价为零，镍元素化合价降低，故D错误。故选C。
4．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
【解析】A、在自然界中，除金、银等少数 ( http: / / www.21cnjy.com )金属以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在，说法错误；B、铁的合金有生铁和钢，生铁含碳量为2%～4．3%，钢含碳量为0．03～2%，说法正确；C、实验室模拟工业炼铁中，一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，体现了一氧化碳的还原性，说法正确；D、高炉炼铁得到得铁中还含有杂质，是生铁，说法正确。故选A。
5．（2021·山东潍坊）《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。有关说法正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素
( http: / / www.21cnjy.com )
B．“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水
( http: / / www.21cnjy.com )
C．“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化
( http: / / www.21cnjy.com )
D．“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高
【答案】C
【解析】A、铝元素是地壳中含量最高的金属元 ( http: / / www.21cnjy.com )素，铁元素不是地壳中含量最高的金属元素，故A错误；B、铁矿石（主要成分为Fe2O3）难溶于水，故B错误；C、冶炼铁的过程中有新物质铁生成，发生了化学变化，故C正确；D、生铁高温锻打成钢，碳与空气中的氧气反应生成二氧化碳，碳元素含量降低，故D错误。故选C。www.21-cn-jy.com
6．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
【解析】黄铁矿是铁的二硫化物，纯黄铁矿中含 ( http: / / www.21cnjy.com )有46．67%的铁和53．33%的硫，会产生大量的二氧化硫污染空气，一般将黄铁矿作为生产硫磺和硫酸的原料,而不是用作提炼铁的原料，故选C。
7．如图是CO还原氧化铁的“微型”实验装置。（夹持仪器等略），已知：HCOOHH2O+CO↑，下列说法不正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
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
【解析】A、实验中所需CO可通过胶头滴 ( http: / / www.21cnjy.com )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。2·1·c·n·j·y
8．我国古代人民将炉甘石（ZnCO ( http: / / www.21cnjy.com )3）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）（ ）【版权所有：21教育】
A． ZnCO3ZnO+CO2↑ B． 2ZnO+C2Zn+CO2↑
C． C+CuO2Cu+CO2↑ D． 2Cu2O+C4Cu+CO2↑
【答案】C
【解析】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ZnCO3ZnO+CO2↑，涉及到此化学反应。故A选项不符合题意；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+C2Zn+CO2↑，涉及到此化学反应。故B选项不符合题意；C、反应物中不含氧化铜，不可能涉及到该反应。故C选项符合题意；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+C4Cu+CO2↑，涉及到此化学反应。故D选项不符合题意。故选C。
10．（2021·浙江湖州）工业炼铁的部分反应如下所示，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中铁元素以游离态存在
【答案】A
【解析】A、碳与氧气在点燃的条件下反应生 ( http: / / www.21cnjy.com )成二氧化碳，木炭的主要成分是碳，可以是木炭，故选项说法正确。B、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CO都具有还原性，故选项说法错误。C、③是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，反应后的尾气不能直接排放，故选项说法错误。D、Y是氧化铁，铁元素以化合态存在，故选项说法错误。故选：A。 【出处：21教育名师】
11．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+3C4Fe+3CO2↑
D．主要产物为生铁
【答案】C
【解析】A、炼铁的设备是高炉，此选项正确；B、工业炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石、热空气等，此选项正确；C、工业炼铁是在高温的条件下，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+3CO2Fe+3CO2，此选项错误；D、工业炼的铁中含有杂质，属于生铁，此选项正确。故选C。
12．（2021·甘肃金川 ( http: / / www.21cnjy.com )·模拟预测）实验室里，用如图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．实验时，先加热，再通入一氧化碳
B．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
C．实验结束时，应该先熄灭酒精灯，然后一直通一氧化碳，直到玻璃管冷却
D．实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
【答案】A
【解析】A、一氧化碳具有可燃性 ( http: / / www.21cnjy.com )，混有一定量的空气，遇到明火，可能发生爆炸，故实验时，先通入一氧化碳，将装置内空气排尽，然后加热，防止发生爆炸，符合题意；B、一氧化碳有毒，散逸到空气中，会污染空气，故为了减少空气污染，应增加尾气处理装置，不符合题意；C、实验结束时，应该先熄灭酒精灯，然后一直通一氧化碳，直到玻璃管冷却，防止反应生成的铁高温下重新被氧化，不符合题意；D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成，不符合题意。
故选A。
13．如图为一氧化碳还原氧化铁实验。下列说法中正确的是（ ）
A．开始时应先预热玻璃管，后通入一氧化碳
B．实验中玻璃管里粉末由黑色逐渐变成红粽色
C．参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为40：7
D．将尾气点燃或收集，可防止一氧化碳污染空气
【答案】D
【解析】A、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A不正确；
B、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑，故B不正确；C、反应的化学方程式为3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2 3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2，参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为，故C不正确；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，可将玻璃管改成尖嘴点燃或用气球收集，故D正确。故选D。 21教育网
14．（2021·江苏连云港）回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜，部分实验流程如下：
( http: / / www.21cnjy.com )
注：灼烧后得到黑色固体和残留物，残留物不溶于水和稀硫酸。
下列关于该流程的说法，错误的是（ ）
A．“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO
B．滤液X中的溶质为FeSO4
C．“酸溶”和“还原”过程中发生的反应均为置换反应
D．将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，充分反应后过滤得Cu
【答案】C
【解析】A、“灼烧”的主 ( http: / / www.21cnjy.com )要目的是将Cu转变为CuO，故选项正确；B、铁和硫酸反应生成FeSO4，滤液X中的溶质为FeSO4，故选项正确；C、“酸溶”是氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，属于复分解反应，“还原”是稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气属于置换反应，故选项错误；D、将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜不和稀硫酸反，过滤得Cu，故选项正确。故选C。
15．（2021湖南邵阳二模）工业上利用赤铁 ( http: / / www.21cnjy.com )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（ ）21·世纪*教育网
( http: / / www.21cnjy.com )
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，该反应属于置换反应
【答案】D
【解析】A、根据化学式化合价代数和为0，钙显+2价，氧显-2价，综合得到硅显+4价，A选项不合题意；
B、二氧化硫会和空气中的氧气和水反应生成硫酸，硫酸形成酸雨，因此二氧化硫不能直接排放，B选项不合题意；C、焦炭可以直接与铁矿石反应，也可跟碳酸钙分解的二氧化碳反应生成一氧化碳，C选项不合题意；D、该反应的两种反应物均为化合物，不符合置换反应的“单质与化合物反应生成另一种单质与另一种化合物”的定义，因此D选项错误，符合题意；故选D。
16．以金红石（主要成分是TiO ( http: / / www.21cnjy.com )2）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（ ）21*cnjy*com
A．①中的反应为
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
【解析】A、根据题意反应①中生成一种可 ( http: / / www.21cnjy.com )燃性气体，而二氧化碳没有可燃性，符合题意；B、稀有气体的化学性质很不活泼，常做保护气，反应②中的稀有气体的作用是隔绝空气，防止金属被氧化，不符合题意；
C、反应①中反应物TiO2和生成物TiCl4中Ti的化合价均为+4价，没有发生改变，反应②中Ti由+4价变为0价，符合题意；D、反应②中Mg和Ti的质量比为：（2×24）：48=1：1，金属的总质量保持不变，不符合题意。故选AC。21·cn·jy·com
二、填空题
17．（2021·黑龙江·哈尔滨 ( http: / / www.21cnjy.com )市第十七中学校九年级期中）解放军航母战斗群在台湾海峡举行实弹军演，其中“辽宁舰”是中国人民解放军海军第一艘可以搭载固定翼飞机的航空母舰。请回答下列问题：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）飞行甲板是航母上提供舰载机起 ( http: / / www.21cnjy.com )降，要承受飞机着陆时强烈的冲击。若飞行甲板采用特种钢制造而成，则这种钢应具有的主要物理性质是______。
A．抗腐蚀性好 B．密度小 C．硬度大
（2）“辽宁舰”以重油为燃料，其航行过程中的能量转化全过程为______。
（3）如图是高炉炼铁的示意图，写出在进风口处所发生的化学反应方程式______。
【答案】（1）C；（2）将化学能转化为热能，然后将热能转化为机械能；（3）；
【解析】（1）飞行甲板是航母上提供舰载机起降，要承受飞机着陆时强烈的冲击。所以可以推测该钢具有硬度大的性质，故选：C；（2）“辽宁舰”以重油为燃料，燃烧是将化学能转化为热能，然后将热能转化为机械能；（3）进风口有热空气进入，氧气和碳发生发生，化学方程式是。
18．下图为实验室利用一氧化碳还原氧化铁的装置图。请回答下列问题： ( http: / / www.21cnjy.com )
（1）请写出一氧化碳还原氧化铁的化学反应方程式_____________，硬质玻璃管里的现象为___________，产物二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，请写出该反应的化学反应方程式____________。
（2）尾气需要用酒精灯点燃的原因______________。
【答案】3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2 固体由红色变成黑色 CO2 +Ca(OH)2 =CaCO3↓+ H2O 一氧化碳有毒性，不能直接排放到空气中，一氧化碳具有可燃性，在空气中燃烧生成无毒的二氧化碳
【解析】（1）一氧化碳在高温条件与氧 ( http: / / www.21cnjy.com )化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学反应方程式为：3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2；硬质玻璃管里的现象为固体由红色变成黑色，产物二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳与氢氧化钙反应生在成碳酸钙和水，该反应的化学反应方程式：CO2 +Ca(OH)2 =CaCO3↓+ H2O；
（2）尾气需要用酒精灯点燃的原因一氧化碳有毒性，不能直接排放到空气中，一氧化碳具有可燃性，在空气中燃烧生成无毒的二氧化碳。
19．（2021·重庆）2021年3月，四川"三星堆遗址"已出土黄金面具、青铜艺术品、象牙、残存的丝织品等重要文物，其中青铜为合金。
（1）下列物质中属于金属材料的有_____
A．象牙 B．黄金
C．丝织品 D．青铜
（2）青铜的硬度比纯铜______（填大或"小"）。
（3）铜制品长期暴露在空气中能 ( http: / / www.21cnjy.com )与空气中的 O2、H2O 和_ _____化合生成铜锈（主要成分是 Cu（OH）2CO3）。
（4）黄铜是铜锌合金，区分黄铜和纯铜发生反应的化学方程式为______。
【答案】BD 大 CO2
【解析】（1）A、象牙不属于金属材料，不符合题意；B、黄金属于金属材料，符合题意；C、丝织品属于天然材料，不符合题意；D、青铜是铜的合金，属于金属材料，符合题意。故选BD；（2）合金比组成它的纯金属的硬度大，青铜是铜的合金，故青铜的硬度比纯铜大；（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，生成物中含Cu、O、C、H，反应物中含Cu、O、H，故还应含C元素，空气中只有二氧化碳含碳元素，故铜制品长期暴露在空气中能与空气中的氧气、水和二氧化碳反应生成铜锈，故填：CO2；（4）黄铜是铜锌合金，锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，产生气泡，铜与稀硫酸不反应，无明显现象，故可加入稀硫酸区分，锌与稀硫酸反应的化学方程式为：。
20．（2021·辽宁抚顺）阅读下面科普短文，并根据文章内容，回答相关问题。
铝(Al)是自然界中含量最多 ( http: / / www.21cnjy.com )的金属元素，其主要存在于硅铝酸盐中。铝也是活泼金属，常温下在空气中铝的表面会形成致密的氧化膜，使铝不会进一步氧化并能耐腐蚀。因此，铝粉常用来做涂料，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被锈蚀，而且美观。
铝的密度很小，仅为2．7g/cm3，质地较 ( http: / / www.21cnjy.com )软，可制成硬铝、超硬铝、防锈铝等各种铝合金。汽车、火车、船舶、宇宙火箭、航天飞机、人造卫星等，也是用大量的铝及其合金制造而成的。如一架超音速飞机约由70%的铝及其合金制成。21世纪教育网版权所有
铝热法是以铝粉为还原剂的一种金属热还原法，当铝粉与金属氧化物起反应时，产生足够的热量，使生成的金属(或合金)和其他成分熔融分离而获得金属(或合金)，广泛应用于生产纯金属、低碳铁合金，以及焊接金属(如铁轨)等。焊接铁轨时发生的化学反应为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，该反应产生大量的热，温度可达2000℃以上。
(1)“银粉”、“银漆”保护铁制品不被锈蚀的原因是是隔绝了_______。
(2)铝合金制造超音速飞机是利用了铝合金_______的性质。
(3)铝热法焊接铁轨时所发生的分反应属于_______(填基本反应类型)。
(4)高炉炼铁的主要原理同样是运用了热还原法，写出以赤铁矿为原料炼铁的化学方程式：______。
【答案】空气和水 密度小 置换
【解析】（1）铁制品在有氧潮湿环境下易发生锈蚀，而常温下在空气中的铝表面会形成致密的氧化膜，隔绝了空气和水，避免了铁制品的锈蚀；（2）铝合金具有密度低的优点，其作为超音速飞机的主要材料可以节约燃料，更有利于飞机高速飞行；（3）铝热法焊接铁轨所利用的反应就是单质铝与氧化铁用镁条点燃时反应生成氧化铝和铁单质，反应也会剧烈放热，反应类型符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应；（4）高炉炼铁时，氧化铁与一氧化碳在高温下反应生成铁单质和二氧化碳，其反应方程式为：。
三、推断题
21．（2021·黑龙江·宁安市教师进修学 ( http: / / www.21cnjy.com )校三模）A～H是初中化学常见的八种物质，其中C是目前世界年产量最高的金属，A为红棕色粉末且和F组成元素相同，G常温下具有毒性。它们之间的相互反应关系如图所示，图中“－”表示两端的物质可以发生化学反应，“→”表示两端的物质具有转化关系，请回答问题：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）B的化学式________，A是_____ 的主要成分；
（2）①属于基本反应类型中的_________反应；
（3）写出②反应的化学方程式____________；
（4）举例说明H在人类生产、生活中的重要用途_______________。（写出一条）
【答案】（1 H2 ；赤铁矿 ；（2）分解反应；（3）；（4）灭火（或气体肥料合理即可）
【解析】C是目前世界年产量最高的金属，故C是铁。D通电能分解成B和E，故D是水，C能在E中燃烧，故E是氧气，则生成物F是四氧化三铁，B就是氢气。A为红棕色粉末且和F组成元素相同，故A可能是氧化铁。G常温下具有毒性，且能与四氧化三铁反应，故G可能是一氧化碳，F与G反应后生成的是铁和二氧化碳，H应该是二氧化碳。代入验证，推断合理。（1）根据上述分析可知，B是氢气，故其化学式为H2；A是氧化铁，是赤铁矿的主要成分。（2）根据上述分析可知，反应①是水通电分解生成氢气和氧气的反应，该反应是由一种物质反应后生成多种物质，故属于分解反应。（3）根据上述分析可知，反应②是一氧化碳与四氧化三铁的反应，该反应需要高温条件，反应后生铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：。（4）根据上述分析可知，H是二氧化碳，二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧，常用于灭火。【来源：21·世纪·教育·网】
四、流程题
22．（2021·江西·赣州市章贡区教学研究中心九年级期中）以黄铁矿为原料，生产硫酸的简要流程如图：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）加热前将黄铁矿粉碎，目的是_________________。
（2）炉渣中主要含氧化铁，其化学式为_____________ 。
（3）催化反应室内发生的是化合反应，该反应的符号表达式为_______________ 。
【答案】（1）增大反应物接触面积，加快反应速率；（2）Fe2O3；（3）
【解析】（1）加热前将黄铁矿粉碎，目的是 ( http: / / www.21cnjy.com )增大反应物接触面积，加快反应速率；（2）炉渣中主要含氧化铁，其化学式为Fe2O3；（3）催化反应室内是二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫，反应的符号表达式为：。
五、科学探究题
23．（2021·贵州·兴义 ( http: / / www.21cnjy.com )民族师范学院附中九年级月考）在实验探究课上，老师给了同学们一包红色粉未，该粉末是铜粉和和氧化铁粉中的一种或两种。同学们为了确定该粉末的成分，进行如下探究。请你参与他们的探究并回答问题。2-1-c-n-j-y
（1）[提出问题]假设l：红色粉末是铜粉；假设2：红色粉末是氧化铁粉；
假设3：红色粉末是______。
（2）[设计实验方案]同学们对实验作了如下设想和分析：取少量红色粉末放入硬质玻璃管中，通入一氧化碳片刻后加热至充分反应（实验装置图如下）。【来源：21cnj*y.co*m】
( http: / / www.21cnjy.com )
请你完成下表：
实验中可能出现的现象 结论
______ 假设1成立
______ 假设2成立
______ 假设3成立
（3）[进行实验]通过实验及分析，确认假设3成立。
（4）[反思与评价]
①实验过程中，硬质玻璃管内发生的化学反应方程式是______。
②实验时通入一氧化碳片刻后再加热的原因是______。
③从环保角度看，上面的实验装置有不足之处，请你对该装置进行改进，具体措施是______。
（5）[拓展]为了进一步探究铁和铜的金属活动性强弱，你认为可选用下列试剂中的______（填序号）。
A．硫酸铜溶液 B．稀盐酸 C．氯化锌溶液
【答案】铜粉和氧化铁粉的混合物。 红色粉末不变色，澄清石灰水不变浑浊。 红色粉末全部变为黑色，澄清的石灰水变浑浊 红色粉末部分变为黑色，澄清的石灰水变浑浊 排尽玻璃管内的空气，避免加热时发生爆炸 在b处用酒精灯点燃或用小气球收集 AB www-2-1-cnjy-com
【解析】[提出问题]粉末是铜粉和和氧化铁粉中的一种或两种。因此，红色粉末可能为两种物质的混合物。故填：铜粉和氧化铁粉的混合物。[设计实验方案]铜在高温下不与一氧化碳反应，因此，粉末不变色。石灰水也不会变浑浊。氧化铁在高温下与一氧化碳反应生成黑色铁粉和二氧化碳，充分反应后，粉末变黑，石灰水变浑浊。故填 ：红色粉末不变色，澄清石灰水不变浑浊；红色粉末全部变为黑色，澄清石灰水变浑浊；红色粉末部分变为黑色，澄清石灰水变浑浊。[反思与评价]实验过程中，硬质玻璃管内发生的反应是一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为： 故填：；实验时通入一氧化碳片刻后再加热的原因是排尽玻璃管内的空气，避免加热时发生爆炸。故填：排尽玻璃管内的空气，避免加热时发生爆炸，一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳，散逸到空气中，会污染空气，故从环保角度看，上面的实验装置缺少尾气处理装置，对该装置进行改进，具体措施是在b处用酒精灯点燃或用气球收集。故填：在b处用酒精灯点燃或用气球收集。[拓展]A：铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有红色固体析出，说明铁比铜活泼；B：铁和稀盐酸反应，铜不与稀盐酸反应，说明在金属活动性顺序里，铁排在氢前，铜排在氢后，铁比铜活泼；C：铁铜与氯化锌溶液都不反应，说明锌比铁、铜活泼，无法比较。铁和铜的金属活动性；故填：AB。21*cnjy*com
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6．3 金属矿物与冶炼
第I卷（选择题）
一、单选题
1．下列说法不正确的是（ ）
A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3
B．铝土矿的主要成分是Al2O3
C．钢的性能优良，所以钢是纯净的铁
D．矿物的储量有限，而且不能再生
2．（2021·四川广安）利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是（ ）
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A．反应前后Fe元素的化合价由+2价变为0价 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．（2021·湖南益阳）“中国高铁，世界第一”。高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理之一是：。下列说法正确的是（ ）21世纪教育网版权所有
A．含镍不锈钢的硬度小于纯铁
B．火法炼镍中无污染环境的气体产生
C．含镍不锈钢属于一种铁合金
D．火法炼镍的反应中Ni元素化合价升高了
4．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
5．（2021·山东潍坊）《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。有关说法正确的是（ ）
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A．“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素
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B．“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水
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C．“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化
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D．“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高
6．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）
7．如图是CO还原氧化铁的“微型”实验装置。（夹持仪器等略），已知：HCOOHH2O+CO↑，下列说法不正确的是（ ）21·cn·jy·com
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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
8．我国古代人民将炉甘石（ZnCO ( http: / / www.21cnjy.com )3）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）（ ）21教育网
A． ZnCO3ZnO+CO2↑ B． 2ZnO+C2Zn+CO2↑
C． C+CuO2Cu+CO2↑ D． 2Cu2O+C4Cu+CO2↑
10．（2021·浙江湖州）工业炼铁的部分反应如下所示，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中铁元素以游离态存在
11．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+3C4Fe+3CO2↑
D．主要产物为生铁
12．（2021·甘肃金川·模拟预测）实验 ( http: / / www.21cnjy.com )室里，用如图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是（ ）21cnjy.com
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A．实验时，先加热，再通入一氧化碳
B．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
C．实验结束时，应该先熄灭酒精灯，然后一直通一氧化碳，直到玻璃管冷却
D．实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
13．如图为一氧化碳还原氧化铁实验。下列说法中正确的是（ ）
A．开始时应先预热玻璃管，后通入一氧化碳
B．实验中玻璃管里粉末由黑色逐渐变成红粽色
C．参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为40：7
D．将尾气点燃或收集，可防止一氧化碳污染空气
14．（2021·江苏连云港）回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜，部分实验流程如下：
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注：灼烧后得到黑色固体和残留物，残留物不溶于水和稀硫酸。
下列关于该流程的说法，错误的是（ ）
A．“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO
B．滤液X中的溶质为FeSO4
C．“酸溶”和“还原”过程中发生的反应均为置换反应
D．将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，充分反应后过滤得Cu
15．（2021湖南邵阳二模）工业 ( http: / / www.21cnjy.com )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（ ）www.21-cn-jy.com
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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，该反应属于置换反应
16．以金红石（主要成分是TiO2）为 ( http: / / www.21cnjy.com )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（ ）【来源：21·世纪·教育·网】
A．①中的反应为
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
二、填空题
17．（2021·黑龙江·哈尔滨 ( http: / / www.21cnjy.com )市第十七中学校九年级期中）解放军航母战斗群在台湾海峡举行实弹军演，其中“辽宁舰”是中国人民解放军海军第一艘可以搭载固定翼飞机的航空母舰。请回答下列问题：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）飞行甲板是航母上提供舰载机起降 ( http: / / www.21cnjy.com )，要承受飞机着陆时强烈的冲击。若飞行甲板采用特种钢制造而成，则这种钢应具有的主要物理性质是______。2·1·c·n·j·y
A．抗腐蚀性好 B．密度小 C．硬度大
（2）“辽宁舰”以重油为燃料，其航行过程中的能量转化全过程为______。
（3）如图是高炉炼铁的示意图，写出在进风口处所发生的化学反应方程式______。
18．下图为实验室利用一氧化碳还原氧化铁的装置图。请回答下列问题： ( http: / / www.21cnjy.com )
（1）请写出一氧化碳还原氧化铁的化学反应方程式_____________，硬质玻璃管里的现象为___________，产物二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，请写出该反应的化学反应方程式____________。
（2）尾气需要用酒精灯点燃的原因______________。 21·世纪*教育网
19．（2021·重庆）2021年3月，四川"三星堆遗址"已出土黄金面具、青铜艺术品、象牙、残存的丝织品等重要文物，其中青铜为合金。www-2-1-cnjy-com
（1）下列物质中属于金属材料的有_____
A．象牙 B．黄金
C．丝织品 D．青铜
（2）青铜的硬度比纯铜______（填大或"小"）。
（3）铜制品长期暴露在空气 ( http: / / www.21cnjy.com )中能与空气中的 O2、H2O 和_ _____化合生成铜锈（主要成分是 Cu（OH）2CO3）。2-1-c-n-j-y
（4）黄铜是铜锌合金，区分黄铜和纯铜发生反应的化学方程式为______。
【答案】BD 大 CO2
【解析】（1）A、象牙不属于金属材料，不符合题意；B、黄金属于金属材料，符合题意；C、丝织品属于天然材料，不符合题意；D、青铜是铜的合金，属于金属材料，符合题意。故选BD；（2）合金比组成它的纯金属的硬度大，青铜是铜的合金，故青铜的硬度比纯铜大；（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，生成物中含Cu、O、C、H，反应物中含Cu、O、H，故还应含C元素，空气中只有二氧化碳含碳元素，故铜制品长期暴露在空气中能与空气中的氧气、水和二氧化碳反应生成铜锈，故填：CO2；（4）黄铜是铜锌合金，锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，产生气泡，铜与稀硫酸不反应，无明显现象，故可加入稀硫酸区分，锌与稀硫酸反应的化学方程式为：。
20．（2021·辽宁抚顺）阅读下面科普短文，并根据文章内容，回答相关问题。
铝(Al)是自然界中含量最多的金属元素，其主 ( http: / / www.21cnjy.com )要存在于硅铝酸盐中。铝也是活泼金属，常温下在空气中铝的表面会形成致密的氧化膜，使铝不会进一步氧化并能耐腐蚀。因此，铝粉常用来做涂料，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被锈蚀，而且美观。21*cnjy*com
铝的密度很小，仅为2．7g/cm3，质 ( http: / / www.21cnjy.com )地较软，可制成硬铝、超硬铝、防锈铝等各种铝合金。汽车、火车、船舶、宇宙火箭、航天飞机、人造卫星等，也是用大量的铝及其合金制造而成的。如一架超音速飞机约由70%的铝及其合金制成。【来源：21cnj*y.co*m】
铝热法是以铝粉为还原剂的一种金属热还原法，当铝粉与金属氧化物起反应时，产生足够的热量，使生成的金属(或合金)和其他成分熔融分离而获得金属(或合金)，广泛应用于生产纯金属、低碳铁合金，以及焊接金属(如铁轨)等。焊接铁轨时发生的化学反应为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，该反应产生大量的热，温度可达2000℃以上。【出处：21教育名师】
(1)“银粉”、“银漆”保护铁制品不被锈蚀的原因是是隔绝了_______。
(2)铝合金制造超音速飞机是利用了铝合金_______的性质。
(3)铝热法焊接铁轨时所发生的分反应属于_______(填基本反应类型)。
(4)高炉炼铁的主要原理同样是运用了热还原法，写出以赤铁矿为原料炼铁的化学方程式：______。
三、推断题
21．（2021·黑龙江·宁安市教师进修学 ( http: / / www.21cnjy.com )校三模）A～H是初中化学常见的八种物质，其中C是目前世界年产量最高的金属，A为红棕色粉末且和F组成元素相同，G常温下具有毒性。它们之间的相互反应关系如图所示，图中“－”表示两端的物质可以发生化学反应，“→”表示两端的物质具有转化关系，请回答问题：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）B的化学式________，A是_____ 的主要成分；
（2）①属于基本反应类型中的_________反应；
（3）写出②反应的化学方程式____________；
（4）举例说明H在人类生产、生活中的重要用途_______________。（写出一条）
四、流程题
22．（2021·江西·赣州市章贡区教学研究中心九年级期中）以黄铁矿为原料，生产硫酸的简要流程如图：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）加热前将黄铁矿粉碎，目的是_________________。
（2）炉渣中主要含氧化铁，其化学式为_____________ 。
（3）催化反应室内发生的是化合反应，该反应的符号表达式为_______________ 。
五、科学探究题
23．（2021·贵州·兴义民族师范学院附中 ( http: / / www.21cnjy.com )九年级月考）在实验探究课上，老师给了同学们一包红色粉未，该粉末是铜粉和和氧化铁粉中的一种或两种。同学们为了确定该粉末的成分，进行如下探究。请你参与他们的探究并回答问题。【版权所有：21教育】
（1）[提出问题]假设l：红色粉末是铜粉；假设2：红色粉末是氧化铁粉；
假设3：红色粉末是______。
（2）[设计实验方案]同学们对实验作了如下设想和分析：取少量红色粉末放入硬质玻璃管中，通入一氧化碳片刻后加热至充分反应（实验装置图如下）。21教育名师原创作品
( http: / / www.21cnjy.com )
请你完成下表：
实验中可能出现的现象 结论
______ 假设1成立
______ 假设2成立
______ 假设3成立
（3）[进行实验]通过实验及分析，确认假设3成立。
（4）[反思与评价]
①实验过程中，硬质玻璃管内发生的化学反应方程式是______。
②实验时通入一氧化碳片刻后再加热的原因是______。
③从环保角度看，上面的实验装置有不足之处，请你对该装置进行改进，具体措施是______。
（5）[拓展]为了进一步探究铁和铜的金属活动性强弱，你认为可选用下列试剂中的______（填序号）。
A．硫酸铜溶液 B．稀盐酸 C．氯化锌溶液
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