6.3金属矿物与冶炼 巩固练习（含解析）-2021-2022学年九年级化学下册

6.3金属矿物与冶炼第六章金属2021_2022学年九年级化学巩固练习（科粤版2012）
一、单选题，共15小题
1．铁是年产量最高的金属，而且应用广泛，下列有关金属铁冶炼说法不正确的是（ ）
A．冶炼原料是铁矿石、焦炭、石灰石
B．炼铁中焦炭的作用是提供热量和还原剂
C．磁铁矿的成分是四氧化三铁
D．炼铁所得生铁含碳量是0.03%～2%
2．进行如图所示实验时，下列说法中正确的是（　　）
A．a处固体由黑色逐渐变为红色
B．该实验可验证CO的氧化性
C．实验结束时应先停止加热，待玻璃管冷却后再停止通CO
D．实验过程中，c处的尾气是，可直接排放到空气中
3．黄铁矿的主要成分为二硫化亚铁（FeS2），可用于工业上冶炼铁和生产浓硫酸，如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．反应前将黄铁矿粉碎，能提高反应速率
B．反应①②③④中都有元素化合价的变化
C．反应②不属于四种基本反应类型之一
D．该过程回收利用了SO2，能减少酸雨的发生
4．某钢铁厂用赤铁矿炼制生铁，炼制过程中损失4%的铁元素，若要生产出含纯铁96%的生铁560t。需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为（　　）
A．800t B．921.6t C．960t D．1000t
5．下列有关模拟工业炼铁的叙述不正确的是
A．硬质玻璃管中红色固体变为银白色
B．用燃着的酒精灯可防止CO污染空气
C．赤铁矿的主要成分是Fe2O3
D．实验结束后先移去酒精喷灯，继续通CO直至硬质玻璃管冷却
6．利用甲酸（ HCOOH）与浓硫酸制备CO，并用如下实验装置验证CO的有关性质。已知： ，下列说法不正确的是
A．操作时，先点燃乙处酒精灯，再滴加 HCOOH
B．装置丙的作用是防止倒吸
C．装置丁既可检验CO2，又可收集CO
D．随着反应进行，浓硫酸浓度降低，产生CO气体速率减小
7．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
8．用如图装置完成以下实验：
（1）探究燃烧条件：若 B 处盛放木炭。
Ⅰ．先在 A 处通入氮气一段时间后，在 B 处加热B、C 处没有明显变化；
Ⅱ．待 B 处冷却至室温，在 A 处通入氧气一段时间后，B、C 处没有明显变化；
Ⅲ．在 A 处继续通入氧气，然后在 B 处加热，发现木炭燃烧，C 处变浑浊。
（2）模拟工业炼铁：若 B 处盛放氧化铁粉末。在 A 处通入一氧化碳一段时间后，B 处下方用酒精喷灯加热。下列说法中正确的个数有（）
①Ⅰ和Ⅲ对比，说明燃烧需要可燃物与氧气接触
②Ⅰ和Ⅲ对比，说明氧气的化学性质比氮气活泼
③Ⅱ和Ⅲ对比，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点
④实验（2）中缺乏尾气处理装置
⑤实验（2）中玻璃管内物质的质量在反应前后的减少量等于 C 中反应前后物质的质量的增加量
A．5 个 B．4 个 C．3 个 D．2 个
9．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下图装置进行实验。下列说法正确的是（　　）
A．Fe2O3是磁铁矿石的主要成分
B．该实验应先通入一段时间的CO并验纯后再加热
C．NaOH溶液可以检验气体产物
D．该实验不需要增加尾气处理装置
10．下列化学方程式符合题意且书写正确的是（ ）
A．工业上以赤铁矿为原料冶炼生铁：
B．不能用铁器盛放农药波尔多液的原因：
C．制取少量硫酸镁
D．证明铁是氢前的金属：
11．下列金属矿物中，可以用来炼锰的是（ ）
A．赤铜矿（Cu2O） B．赤铁矿（Fe2O3）
C．软锰矿（MnO2） D．铝土矿（Al2O3）
12．铁是我们生活中常见的金属，有关铁的认识符合实际的是 。
A．生铁和钢是纯净物
B．用CO还原铁矿石的反应是置换反应
C．铁是地壳中含量最多的金属元素
D．生铁和钢的性能差异是因含碳量不同造成的
13．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．炼铁最终得到的生铁是混合物
D．炼铁所用的铁矿石中铁元素的质量分数: 赤铁矿（Fe2O3）>磁铁矿（Fe3O4）
14．钢铁工业是国家工业的基础，新中国成立后，我国钢铁工业得到飞速的发展．目 前，我国钢产量已跃居世界首位．下列关于铁的说法中正确的是
A．铁矿石是含单质铁的矿石
B．生铁和钢都是铁的合金
C．铁元素是地壳中含量最多的金属元素
D．铁在氧气中燃烧生成三氧化二铁
15．在工业生产中，降低能耗是重要的节能措施．下列说法不符合生产实际的是
A．使用恰当的还原剂，可以在较低的温度下把金属从矿石中提取出来
B．研制出性能优良的催化剂可以使反应温度降低，提高反应速率，从而起到节能效果
C．制水泥、玻璃等硅酸盐工业需要消耗大量能源，我们应通过降低其产量来节能
D．利用铝的还原性和铝转化为氧化铝时能放出大量热的性质，工业上常用铝粉来还原一些金属氧化物
二、填空题，共5小题
16．如图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。
（1）在B装置的液面下降到安全线之前，不能加热氧化铁，这是因为_______。
（2）反应结束后停止加热，继续通CO，此时B装置的作用是________。
17．如图是工业炼铁示意图，回答下列问题：
(1)炼铁厂使用的炼铁设备叫_____________；
(2)炼铁时的还原性气体的化学式为_____________；
(3)炼出的生铁含碳量一般在_____________范围内；
(4)炼铁时使用石灰石，目的是除去矿石中的(填化学式) ____；
(5)炼铁时，炉内的热量是来自于_________能转化而来。
18．地壳中的元素分布（质量分数）如下图：
（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，其中铁元素的化合价为________。
（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___________________。
19．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_____。
20．已知反应：3CO+Fe2O32Fe+3CO2，CO在这个反应中将 Fe2O3还原为 Fe，在反应中作还原剂．
(1)请你分析上述反应，还原剂(CO)中元素化合价在化学反应前后的变化情况，归纳出化学反应中还原剂所含元素化合价变化的规律是___；
(2)请根据你得出的规律，判断反应：Fe+CuCl2=FeCl2+Cu中的还原剂是____．
三、简答题，共3小题
21．化学兴趣小组用以下装置探究炼铁的原理。
（1）加热Fe2O3之前要先通一会儿CO，目的是____________________________。
（2）方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→( )→( )→( )，如果导管连接错误，后果是__________________________________。
（3）玻璃管A中发生反应的化学方程式为_______________________，用这种方法“炼”得的铁与工业上炼出的生铁在组成上的最大区别是______________________________________。
22．人类制得并利用金属有着悠久的历史。
（1）利用孔雀石冶炼铜的主要反应：
①，该反应的类型是______________（填“化合”“分解”或“置换”）反应。
②，该反应前后铜元素化合价发生的变化是_____________。
（2）高炉炼铁的主要反应过程如下，请写出对应的化学方程式：
①____________
②____________
③____________
（3）冶炼金属铝的主要反应为，该反应的条件是______________。
23．安徽省铜陵市是中国著名的“铜都”，铜矿蕴藏丰富，炼铜历史悠久。
（1）该地产的一种矿石叫辉铜矿，主要成分为硫化亚铜（Cu2S），其中铜的化合价是_______，铜元素与硫元素的质量比是_________。
（2）当地还产一种矿石叫孔雀石，成分为Cu2(OH)2CO3，加热时生成三种氧化物。该反应的化学方程式为_____________，反应类型是_________。反应中生成的黑色氧化物在一定的条件下能被还原，生成红色固体，在该反应中可加入的还原剂有________、________等。
试卷第页，共页
试卷第2页，共8页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A、冶炼原料是铁矿石、焦炭（提供热量和一氧化碳）、石灰石（将矿石中的二氧化硅转化为炉渣），不符合题意；
B、炼铁中，焦炭燃烧生成二氧化碳，放出热量，提供热量，同时二氧化碳与焦炭在高温下反应生成一氧化碳，提供还原剂，不符合题意；
C、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，不符合题意；
D、生铁的含碳量为：2%-4.3%，符合题意。
故选D。
2．C
【解析】
【详解】
A、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，a处固体由红色逐渐变为黑色，故选项A说法错误；
B、一氧化碳夺取了氧化铁中的氧，该实验可验证CO的还原性，故选项B说法错误；
C、实验结束时应先停止加热，待玻璃管冷却后再停止通CO，以防止生成的铁再次被氧化，故选项C说法正确；
D、实验过程中，c处的尾气是CO，有毒，不能直接排放到空气中，故选项D说法错误。
故选C。
【点睛】
本题难度不大，掌握一氧化碳具有还原性、还原氧化铁的实验注意事项等是正确解答本题的关键。
3．B
【解析】
【详解】
解：A．反应前将黄铁矿粉碎，增大了反应物之间的接触面积，能提高反应速率，故正确；
B．反应④中，各元素的化合价在反应前后均未改变，故错误；
C．反应②是一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，该反应的反应物均为化合物，生成物是一种单质与一种化合物，不属于四种基本反应类型之一，故正确；
D．由工艺流程图可知，该过程回收利用了SO2，能减少酸雨的发生，故正确。
故选：B。
4．D
【解析】
【分析】
由要生产出含纯铁96%的生铁的质量、铁的质量分数，根据赤铁矿炼铁的化学方程式可以列式计算出炼出需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量。
【详解】
设需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为x
Fe2O316080%x＋3CO高温__2Fe112560t×96%＋3CO2
x＝960t
炼制过程中损失4%的铁元素，则最终需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为960t÷（1﹣4%）＝1000t。
故选：D。
5．A
【解析】
【详解】
A. 一氧化碳还原氧化铁，红色的氧化铁被还原成黑色铁粉而不是银白色。故A符合题意；
B. 没有参加反应的一氧化碳直接通入空气中会造成空气污染，所以可以用一只燃着的酒精灯将一氧化碳燃烧掉。故B不符合题意；
C. 赤铁矿颜色是红色的，因为其主要成分氧化铁为红色固体。故C不符合题意；
D. 实验结束后先移去酒精喷灯，继续通CO直至硬质玻璃管冷却，目的是让还原出来的铁粉在一氧化碳气流中冷却。如果先停止通一氧化碳，后移去酒精喷灯，还原的铁粉又会与空气中的氧气反应。故D不符合题意。
故选A。
6．A
【解析】
【详解】
A、一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇明火容易发生爆炸，故应先滴加HCOOH，产生一氧化碳，将装置内的空气排尽，然后点燃乙处酒精灯，符合题意；
B、一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳与澄清石灰水反应，由于消耗了二氧化碳，装置内压强减小，澄清石灰水容易倒吸，炸裂试管，故装置丙的作用是防止倒吸，不符合题意；
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故装置丁可以检验CO2，同时一氧化碳与澄清石灰水不反应，可用排水法收集CO，不符合题意；
D、，该反应有水生成，随着反应的进行，浓硫酸浓度降低，产生CO气体速率减小，不符合题意。
故选A。
7．C
【解析】
【详解】
A、得氧的过程是氧化反应，失氧的过程是还原反应，B处玻璃管内发生的化学反应是氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，是氧化还原反应，还原剂是CO，选项正确；
B、CO与空气的混合气体，点燃或加热时可能发生爆炸。在点燃酒精喷灯前，应先通入CO气体排尽装置中的空气，防止加热事发生爆炸，选项正确；
C、氧化铁是红色固体，铁粉是黑色固体，该实验可以观察到B处固体从红色逐渐变成黑色，选项错误；
D、一氧化碳是大气污染物，该模拟实验缺少尾气处理装置，会污染空气，选项正确。
故选C。
8．B
【解析】
【详解】
①Ⅰ和Ⅲ对比，通入的气体不同，温度相同，由Ⅲ中木炭能燃烧Ⅰ中木炭不燃烧说明燃烧需要可燃物与氧气接触，故正确；
②Ⅰ和Ⅲ对比，氧气能与木炭反应氮气不能与木炭反应，说明O2的化学性质比氮气活泼，故正确；
③Ⅱ和Ⅲ对比，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，故正确；
④实验（2）中的尾气中含有一氧化碳，能污染空气，该装置缺乏尾气处理装置，故正确；　
⑤实验（2）中玻璃管内物质的质量在反应前后的减少量是氧元素的质量，C中反应前后物质的质量的增加量是二氧化碳的质量，二者不可能相等，故错误；
由以上分析可知，B正确。
故选B。
9．B
【解析】
【详解】
A、Fe2O3是赤铁矿石的主要成分，故选项说法错误。
B、该实验应先通入一段时间的CO后再加热，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易溶于水的碳酸钠和水，反应无明显变化，不能检验气体产物，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，可将玻璃管改成尖嘴点燃或用气球收集，故选项说法错误。
故选：B。
10．B
【解析】
【详解】
根据化学方程式判断正误的方法需考虑：应用的原理是否正确；化学式书写是否正确；是否配平；反应条件是否正确；和的标注是否正确。
【解答】
A、工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为，故选项错误。
B、铁金属活动性在铜的前面，和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式书正确。
C、氯化镁与硫酸钠相互结合没有沉淀、气体或水生成，不能发生复分解反应，反应不能发生，故选项错误。
D、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，正确的化学方程式为，故选项错误。
故选：B。
11．C
【解析】
【详解】
化学反应前后元素种类不变，赤铜矿（Cu2O）、赤铁矿（Fe2O3）、铝土矿（Al2O3）中不含锰元素，不能用来炼锰；所以金属矿物中，可以用来炼锰的是软锰矿（MnO2），故选：C。
12．D
【解析】
【详解】
A、生铁和钢是都是铁和碳的合金，属于混合物；故选项错误；
B、用CO还原铁矿石即：一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，该反应不符合“单质+化合物=新单质+新化合物”的特点，不属于置换反应；故选项错误；
C、铝是地壳中含量最多的金属元素；故选项错误；
D、生铁和钢的性能差异是因含碳量不同造成的；故选项正确；
故选：D。
13．D
【解析】
【详解】
A、炼铁用的设备是高炉，故选项A正确；
B、炼铁的原料是焦炭、石灰石、铁矿石，故选项B正确；
C、炼铁最终得到的是生铁，生铁中除铁外，还含有其他物质，是混合物，故选项C正确；
D、炼铁所用的铁矿石赤铁矿（Fe2O3）中铁元素的质量分数为
磁铁矿（Fe3O4）中铁元素的质量分数为，铁矿石中铁元素的质量分数: 赤铁矿（Fe2O3）<磁铁矿（Fe3O4），故选项D不正确。
故选：D。
【点睛】
本题考查的是炼铁的原理、原料等知识，对所学知识加以记忆，解答相对容易。
14．B
【解析】
【详解】
A、铁矿石中的铁元素以化合物的形式存在，故选项说法错误。
B、生铁和钢都是铁的合金，故选项说法正确。
C、铝元素是地壳中含量最多的金属元素，故选项说法错误。
D、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故选项说法错误。
故选：B。
15．C
【解析】
【详解】
A．还原剂还原性强可在低温下把金属从矿石中提取出来，故A正确；
B．催化剂可以使反应温度降低，能加快反应速率，从而起到节能效果，故B正确；
C．降低其产量难以满足实际需要，用从生产工艺方面考虑节能，故C错误；
D．铝具有较强的还原性，可用来冶炼其他金属，故D正确。
故选：C。
16． CO和空气混合，加热可能会发生爆炸 收集CO，防止污染空气
【解析】
【详解】
（1）一氧化碳具有可燃性，和助燃性气体混合，加热可能发生爆炸，所以在B装置的液面下降到安全线之前，不能加热氧化铁，因为一氧化碳和空气混合，加热可能会发生爆炸；
（2）一氧化碳有毒，需要尾气处理，所以B装置的作用是：收集一氧化碳、防止污染空气。
17． 高炉 CO 2%~4.3% SiO2 化学
【解析】
【详解】
(1) 炼铁厂使用的炼铁设备叫高炉；
(2)铁矿石炼铁是把铁矿石、焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，炼铁时的还原性气体的化学式为CO；
(3) 炼出的生铁含碳量一般在2%~4.3%范围内；
(4)石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣，炼铁时使用石灰石，目的是除去矿石中的SiO2；
(5) )炼铁时，炉内的热量是来自于木炭燃烧放热，来自于化学能转化而来
18． O Al2O3 +3
【解析】
【详解】
（1）地壳中含量最多的元素依次是氧、硅、铝、铁、钙元素，故X为氧元素，Y元素是铝元素，氧元素和铝元素形成化合物氧化铝，故填：O；Al2O3。
（2）氧化铁中氧元素显-2价，设铁元素的化合价是x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：（-2）×3+2x=0，x=+3，故铁元素+3价，故填：+3。
（3）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，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铁和二氧化碳，该反应的符号表达式为，故填：；。
19． 4 AC 防止金属腐蚀等 [写CuCl2或Cu（NO3）2均可]
【解析】
【详解】
（1）孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜，含有铜、氧、氢、碳4种元素。
（2）上述矿石中，能炼出铜的是A和C，因为都含有铜元素；
（3）矿物的储量有限且不能再生。保护金属资源的一条措施：防止金属腐蚀等；
（4）表示湿法炼铜的原理：铁和硫酸铜反应产生硫酸亚铁和铜的化学方程式：。
20． 化合价升高 铁
【解析】
【详解】
(1)还原剂(CO)中元素化合价在化学反应前是+2价，反应后是+4价，化合价升高的是还原剂，故填：化合价升高；
(2)Fe+CuCl2=FeCl2+Cu中，反应前铁的化合价是0，反应后是+2，故铁是还原剂，故填：铁．
21． 排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸 d b e CO排入空气中会污染空气 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 “炼”得的铁不含碳，工业上的生铁含有碳
【解析】
【详解】
(1)一氧化碳是可燃性气体，与氧气或空气混合达到一定程度时遇明火会发生爆炸；
(2)从a中排出的二氧化碳和一氧化碳气体应该从d进入氢氧化钠溶液中，这样既能吸收二氧化碳气体，又能收集一氧化碳气体．故填：dbe；如果导管连接错误，CO会排入空气中从而污染空气。
(3)氧化铁和一氧化碳反应的化学方程式为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；实验室炼出的铁不含有碳，工业上炼铁的过程中使用了大量的焦炭，所以炼出的铁含有碳。
点睛：一氧化碳是可燃性气体，与氧气或空气混合达到一定程度时遇明火会发生爆炸．用C装置可以吸收二氧化碳和收集一氧化碳．根据反应物和生成物及其质量守恒定律可以生锈化学方程式．实验室炼出的铁不含有碳，工业上炼出的铁含有碳。
22． 分解 +2→0 （其他合理答案均可） 通电
【解析】
【详解】
（1）①由化学方程式可知，该反应是一种物质生成了多种物质的反应，属于分解反应；②在化学方程式中，CuO中铜元素化合价为+2，单质Cu中铜元素化合价为0，即该反应前后铜元素的化合价发生的变化是由+2价变为0价；
（2）①焦炭与空气在高温条件下反应的化学方程式为；
②焦炭和二氧化碳在高温条件下反应的化学方程式为；
③赤铁矿石的主要成分是三氧化二铁，一氧化碳与三氧化二铁在高温条件下反应的化学方程式为；
（3）由化学方程式可知，该反应的条件是通电。
23． ＋1 4∶1 Cu2(OH)2CO3 2CuO＋CO2↑＋H2O 分解反应 C H2或CO
【解析】
【详解】
（1）硫化亚铜的化学式为Cu2S，其中硫元素的化合价为-2价，设铜元素的化合价为x，根据化合价的代数和为0，2=0，x=+1；Cu2S中铜元素与硫元素的质量比为：（64）:32=4:1。
（2）Cu2(OH)2CO3加热时分解生成氧化铜、二氧化碳、水，反应方程式为：Cu2（OH）2CO3△HO+2CuO+CO2；该反应是由一种物质分解生成多种物质，属于分解反应；碳、氢气、一氧化碳具有还原性，可用于还原金属氧化物；
试卷第页，共页
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