2021-2022学年九年级化学科粤版（2012）下册6.3金属矿物与冶炼同步练习（word版含解析）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年九年级化学科粤版（2012）下册6.3金属矿物与冶炼同步练习（word版含解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 352.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 粤教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-02-21 23:05:03 | ||
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文档简介
6.3金属矿物与冶炼
一、选择题（共12题）
1．地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，它们的存在形式为
A．都是单质 B．都是化合物 C．都是混合物 D．少数是单质，其余为化合物
2．炼铁高炉中发生了以下反应：①高温下一氧化碳将氧化铁还原成铁 ②高温锻烧石灰石 ③灼热的焦炭和二氧化碳反应 ④焦炭充分燃烧，其中属于化合反应的是
A．①和④ B．③和④ C．②和③ D．只有④
3．下列关于工业炼铁的做法或说法不正确的是（ ）
A．使用的原料是铁矿石、焦炭、石灰石、热空气
B．焦炭的一个作用是提供热量
C．因为炉渣的密度小于铁水，所以炉渣出口比生铁出口高
D．炼铁高炉内焦炭夺取氧化铁中的氧而生成了生铁
4.在实验室用CO还原赤铁矿（主要成分是Fe2O3），下面说法不正确的是
A.实验开始前要先通入CO，再加热
B.实验过程中观察到玻璃管内红色粉末逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊
C.实验结束后要先停止通入CO，再停止加热
D.CO具有还原性，H2、C也具有还原性
5．下列有关铁制品的冶炼和保护的说法中，错误的是
A．常见的铁矿石有磁铁矿、赤铁矿
B．生铁的含碳量比钢高
C．炼铁时，焦炭使铁的氧化物发生还原反应
D．炼铁需要高温条件
6．根据你现在所学的初中化学知识，下列转化不能通过一步化学反应就得以实现的是（ ）
A．CO2→CO B．Fe→FeCl3 C．Fe2O3→Fe D．Cu→Cu（NO3）2
7．如图为实验室模拟炼铁，现将agFe2O3在高温下与足量CO反应，实验结束后测得B中产生3.00g白色沉淀，下列说法正确的是
A．硬质玻璃管中固体由黑色变为红色 B．实验开始应该先打开弹簧夹①
C．该实验过程中共消耗0.84gCO D．a=1.6
8．下列有关实验现象的描述正确的是
A．木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳气体
B．硫在氧气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰
C．一氧化碳与氧化铁反应生成银白色固体
D．红磷在空气中燃烧产生大量白烟
9．小明笔记中有两处错误，你认为是如图中的哪两处
A．ab处 B．ac处 C．bd处 D．cd处
10．下列叙述、对应的化学方程式、所属基本反应类型都正确的是（ ）
A．验证铁的活动性比铜强：2Fe +3CuCl2 = 2FeCl3 + 3Cu 置换反应
B．工业制二氧化碳：CaCO3CaO + CO2 ↑ 分解反应
C．用铁桶盛放稀盐酸：Fe+2HCl = FeCl2+H2↑ 置换反应
D．高炉炼铁：3CO + Fe2O33CO2 + 2Fe 置换反应
11．对A、B、C三种金属活动性的实验研究过程如下：（1）取大小相等的三种金属片，分别放入CuSO4溶液中，一段时间后，A、C表面出现红色物质，B表面没有现象。（2）取大小相等的A、C两种金属片，分别放入相同的稀盐酸中，A、C表面都产生气泡，但A产生气泡的速度明显比C的快。则A、B、C三种金属的活动性顺序是
A．A＞C＞B B．C＞A＞B C．C＞B＞A D．A＞B＞C
12．下列对应实验中，现象和结论都正确且两者具有因果关系的是
选项 实验操作 现象 结论
A 高温下，将一氧化碳通过氧化铁粉末 黑色粉末变为红色 一氧化碳具有还原性
B 电解水实验 正、负极产生的气体质量之比为1:2 1个水分子中含有1个氧原子和2个氢原子
c 在装有等量水的试管中分别加入等量NaOH和NH4NO3固体 前者水温升高，后者水温降低 不同物质在溶于水的过程中产生吸热或放热现象
D 用乙醇（CH3CH2OH）进行导电性试验，观察小灯泡是否变亮 小灯泡变亮 乙醇中存在自由移动的离子
A．A B．B C．C D．D
二、综合题（共6题）
13．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________。
14．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。
15．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___________________。
16．铁的冶炼和应用是学习和研究化学的重要课题。
I.实验室利用甲酸(HCOOH)与浓硫酸制备CO，并用如图实验装置还原氧化铁
已知：HCOOHCO↑+H2O
(1)操作时，_______点燃乙处酒精灯，_______滴加HCOOH(填“先”或“后”)
(2)装置丙的作用_______。
(3)装置丁的作用_______，丁中发生的化学反应方程式为_______。
II.工业上铁的冶炼，竖炉炼铁的工艺流程如图1所示。
(1)“燃烧室”中CH4燃烧的作用是：提供能量和_______。
(2)写出“还原反应室”中炼铁的一个反应的化学方程式_______。
(3)CH4与高温尾气中的CO2或H2O都能反应生成CO和H2，则24gCH4在催化反应室中完全反应后，理论上得到H2的质量(m)范围是_______。
Ⅲ.利用Fe﹣C混合物(铁屑和活性炭)处理含有Cu(NO3)2、Pb(NO3)2和Zn(NO3)2的化工废水。在同条件下，含铁量不同的Fe﹣C混合物对不同离子的去除率，结果如图2所示。
(1)含Fe量为100%时，水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去，其原因是_______。
(2)含Fe量为0%时，也能除去水中少量的重金属离子，利用了活性炭的_______。
(3)处理效果最好时，铁炭混合物中的铁的质量分数为_______。
17．金属材料在日常生活中的应用十分广泛，某化学兴趣小组对金属的相关知识进行了探究。
(1)该小组同学要用如图装置做一氧化碳还原氧化铁的实验并检验该反应的气体生成物。已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O。
①请将上列装置接入到B、C、D位置中，装置中导管接口从左到右的连接顺序为：a→____
②F装置的作用是_______________________
③写出E装置中发生反应的化学方程式________________________
④实验开始时，使纯净的一氧化碳气体进入E装置一段时间后，再点燃E处酒精喷灯加热的目的是______________________________
(2)某同学将一定量的锌粉加入到AgNO3、Cu(NO3)2、A1(NO3)3的混合溶液中，充分反应后过滤，发现滤液为无色，向滤渣中滴加稀盐酸，没有气泡产生。
①根据现象判断滤渣的成分为____________
②写出将锌粉加入混合溶液中发生反应的化学方程式(任写一个)__________
③反应后溶液质量与原溶液质量相比有可能保持不变，请解释原因__________
(3)为了测定某黄铜样品(铜锌合金)中铜的质量分数，称取10g样品放入烧杯中，加入100g稀硫酸，二者恰好完反应，反应后烧杯中剩余物质的总质量为109.9g，请计算该样品中铜的质量分数__________
18．铁及其化合物在工农业生产和生活中有广泛应用．
（1）图1为高炉炼铁示意图．从炉底流出的生铁属________（填“金属单质”或“合金”）．
下列作用中①与铁矿石发生反应生成铁 ②燃烧供热 ③除去铁矿石中少量杂质（如SiO2）④生成CO，属于从炉顶加入焦炭的作用有_________（填字母）．
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
（2）实验室可用图2装置模拟工业炼铁并测定样品中氧化铁（Fe2O3）的质量分数（杂质不含铁元素，且不与CO反应）
（查阅资料）碱石灰能吸收二氧化碳和水蒸气
（问题讨论）装置B的作用是_______________________，从环保角度看该实验装置有一明显缺陷是：_________________．
（数据处理）称取样品8.0g，用上述装置进行实验，充分反应后称量A装置增重4.4g．则 样品中氧化铁质量分数为___________%．
（实验反思）当观察到反应管中固体全部变黑后，若立即停止通CO，则测得的样品中氧化铁的质量分数_________（填“偏大”，“偏小”，“无影响”）
（3）废铁屑的主要成份是铁，同时还有少量铁锈（Fe2O3），用于制备动物饲料硫酸亚铁的流程如下：
①反应器中发生的反应除了Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O和Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4外，还有_______________________；
②滤液M的溶质有____________________，操作1为___________________；
③FeSO4的溶解度和析出组成如下表．在操作2中，析出FeSO4 7H2O晶体的最高温度不超过___________℃．
温度t/℃ 0 10 30 40 50 60 64 70 80 90
溶解度S/g 15.6 20.5 33.0 40.4 48.8 55.0 55.3 50.6 43.7 37.2
析出晶体 FeSO4 7H2O FeSO4 4H2O FeSO4 H2O
（4）5.56g硫酸亚铁晶体（FeSO4 xH2O）隔绝空气受热分解时，生成金属氧化物和气体．固体产物的质量随温度变化的曲线如图3所示．
①0～t1℃，发生的变化是加热失去结晶水，x=__________；
②t2℃时B点固体组成只有一种，化学式为_____________．
参考答案
1．D
【解析】
试题分析：由题可知造船工业为了避免轮船的钢铁外壳被腐蚀，通常在轮船外壳镶嵌的金属是比铁活泼的金属，所以锌块合适。
2．B
【分析】
化合反应是指由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。
【详解】
①一氧化碳和铁矿石反应生成铁和二氧化碳，该反应是两种物质反应生成两种物质，不属于化合反应；②高温锻烧石灰石生成二氧化碳和氧化钙，该反应是由一种物质生成两种物质，属于分解反应；③灼热焦炭和二氧化碳反应生成一氧化碳，该反应是由两种物质生成一种物质，属于化合反应；④焦炭充分燃烧生成二氧化碳，该反应是由两种物质生成一种物质，属于化合反应。四个反应中属于化合反应的是③和④。故选B。
3．D
【详解】
A、使用的原料是铁矿石、焦炭、石灰石、热空气，正确；
B、焦炭的一个作用是燃烧放出大量的热，提供热量，正确；
C、因为炉渣的密度小于铁水，所以炉渣出口比生铁出口高，正确；
D、炼铁高炉内一氧化碳夺取氧化铁中的氧生成铁，还原剂为一氧化碳不是焦炭，错误。
故选D。
4.C
【详解】
A、一氧化碳具有可燃性，不纯时点燃或加热会产生爆炸，故实验开始前要先通入CO，再加热，选项正确；
B、实验过程中观察到玻璃管内红色粉末逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊，选项正确；
C、实验结束后要先停止加热，再继续通入CO直到玻璃管冷却，避免生成的铁在较高温度下被进入的空气氧化，选项错误；
D、CO具有还原性，H2、C也具有还原性，三者都可以还原氧化铁生成铁，选项正确。
故选C。
C
6．B
【详解】
A、二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，能通过一步化学反应实现，选项错误；
B、铁与稀盐酸或氯化铜溶液发生置换反应生成氯化亚铁，不能生成氯化铁，不能通过一步化学反应实现，选项正确；
C、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，能通过一步化学反应实现，选项错误；
D、铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银，能通过一步化学反应实现，选项错误，故选B。
7．D
【详解】
A、一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，则图示实验中可观察到硬质玻璃管中固体由红色变为黑色，故错误；
B、一氧化碳还原氧化铁的实验中，应先通入一氧化碳排出装置中的空气，再进行加热，防止发生爆炸，则实验开始应该先打开弹簧夹②，故错误；
C、实验结束后测得B中产生3.00g白色沉淀，设该实验中生成二氧化碳的质量为x，参加反应的氧化铁质量为y，一氧化碳的质量为z，则
x=1.32g
y=1.6g
z=0.84g
即该实验过程中与氧化铁反应的一氧化碳的质量为0.84g，还有一部分一氧化碳参与了燃烧，故该实验过程中共消耗一氧化碳的质量超过0.84g，故错误；
D、由上述计算可知，参加反应的氧化铁的质量为1.6g，即a=1.6,故正确。
故选D。
8．D
【详解】
A、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳气体，是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误；
B、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法错误；
C、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，会生成黑色固体，故选项说法错误；
D、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，故选项说法正确。
故选D。
9．D
【详解】
A、使用的原料是铁矿石、焦炭、石灰石、热空气，正确；
B、焦炭的一个作用是燃烧放出大量的热，提供热量，正确；
C、因为炉渣的密度小于铁水，所以炉渣出口比生铁出口高，正确；
D、炼铁高炉内一氧化碳夺取氧化铁中的氧生成铁，还原剂为一氧化碳不是焦炭，错误。
故选D。
10．B
【详解】
A、该化学方程式书写不正确，铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，故选项错误；
B、工业制二氧化碳是高温条件下碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，反应方程式正确，该反应属于“一变多”的反应，属于分解反应，故选项正确；
C、铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物，是置换反应，但是不能用铁桶盛放稀盐酸，故该选项错误；
D、高炉炼铁方程式完全正确，但该反应不是置换反应，故选项错误；
故选B。
11．A
【详解】
试题分析：根据（1）的反应现象可知，a、c两金属的活动性均比铜强，而b的活动性比铜弱；根据（2）的反应现象可知，a、c两金属的活动性均在H前，且a＞c，则a、b、c三种金属的活动性顺序是a＞c＞b。故选A
12．C
【详解】
A、高温下，将一氧化碳通过氧化铁粉末，一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，红棕色粉末变为黑色，说明一氧化碳具有还原性，故选项说法错误；
B、电解水实验中正、负极产生的气体体积之比为1:2，错误；
C、在装有等量水的试管中分别加入等量NaOH和NH4NO3固体，现象为前者水温升高，后者水温降低，说明不同物质在溶于水的过程中产生吸热或放热现象，正确；
D、酒精中不含有自由移动的离子，错误；
故选C。
13． 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
14． 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：；。
15． 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：。
16．氢气 四氧化三铁 稀盐酸 有气泡生成 置换反应 设：四氧化三铁的质量为
答：原剩余黑色固体中Fe3O4的质量分数为80%
【详解】
（1）观察到D中黑色固体变红，则B中生成的气体具有还原性，再根据反应物为“铁与水蒸气”，该气体是氢气；
[猜想与假设]能被磁铁吸引的只有铁和四氧化三铁，则猜想其一是四氧化三铁；又不能只有铁没有其他反应物，猜想其二是四氧化三铁；
[实验探究]
根据铁与稀盐酸反应生成气体，进行设计实验：取少量黑色固体与试管中，加入足量的稀盐酸，若固体全部溶解，没有气泡生成，则猜想二正确；若固体全部溶解，有气泡冒出，则猜想易正确，故填：稀盐酸；有气泡生成；
[实验结论]
铁与水蒸气在高温的条件下反应生成四氧化三铁和氢气，该反应是由单质和化合物反应生成另一种单质和化合物，属于置换反应，该反应的化学方程式为:
；
[实验测定]见答案。
17．固体由红棕色变成黑色 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 排净试管内的空气，防止发生爆炸 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O A装置吸收气体中的CO2和H2O，若无A，就不能确定使C溶液变浑浊的是原气体中的CO2还是产生的CO2 Fe、Cu Mg(NO3)2、Fe(NO3)2（或硝酸镁、硝酸亚铁） 9.8%
解：设稀硫酸中溶质的质量为x，
稀硫酸中溶质的质量分数为×100%=9.8%；
答：稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%。
【详解】
（1）一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，可观察到B装置玻璃管内固体由红棕色变成黑色，反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2，故填：固体由红棕色变成黑色；3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（2）CO是可燃性气体，当一氧化碳气体不纯时，加热或点燃可能会发生爆炸，实验开始时，要先通一会CO再加热，其目的是排净装置内的空气，防止发生爆炸，故填：排净装置内的空气，防止发生爆炸；
（3）二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，故填：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；
（4）碱石灰主要目的是吸收气体中的CO2和H2O，若无A，就不能确定使C溶液变浑浊的是原气体中的CO2还是产生的CO2，故填：A装置吸收气体中的CO2和H2O，若无A，就不能确定使C溶液变浑浊的是原气体中的CO2还是产生的CO2；
（5）若金属全部是铁，5.6g铁粉产生氢气的质量为，金属全部是铝，5.6g铝产生氢气的质量为，铜不与稀盐酸反应，由于反应产生0.19g氢气，所以则该样品的组成为Fe、Cu；由金属的活动性顺序可知，Mg＞Fe＞Cu＞Ag，将样品加入到硝酸镁和硝酸银的混合溶液中，待反应结束后，过滤在残渣中加入适量的稀盐酸有气泡，说明铁粉过量，硝酸银溶液中的银被置换出来，铁不与硝酸镁反应，铜未参与反应，则滤液中一定含有的溶质是硝酸镁、硝酸亚铁，故填：Fe、Cu；Mg(NO3)2、Fe(NO3)2（或硝酸镁、硝酸亚铁）；
（6）见答案
18．合金 D 吸收空气中的水和二氧化碳 未进行尾气处理 66.3 无影响 Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ FeSO4、H2SO4 过滤 60 7 Fe2O3
【详解】
（1）从炉底流出的生铁是铁和碳的混合物，属于铁的合金；在高炉炼铁中碳能燃烧产生热量、能生成一氧化碳作为还原氧化铁的物质，故填：合金，D；
（2）[问题讨论]
装置B中盛有的是碱石灰，碱石灰能吸收空气中的水和二氧化碳，防止对实验结果造成干扰，一氧化碳是有毒的气体，而该装置中没有进行尾气处理，故填：吸收空气中的水和二氧化碳；未进行尾气处理；
[数据处理]
称取样品8.0g，用上述装置进行实验，充分反应后称量A装置增重4.4g．说明生成二氧化碳的质量为4.4g，设氧化铁的质量为x
x≈5.3g
则样品中氧化铁质量分数为，故填：66.3。
[实验反思]
当观察到反应管中固体全部变黑后，若立即停止通CO，装置A增重不变，测得的样品中氧化铁的质量分数无影响，故填：无影响；
（3）①通过分析可知，铁和硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气，氧化铁和硫酸反应生成了硫酸铁和水，铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁．故填：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；
②加入的硫酸是过量的，所以在溶液中含有硫酸和反应生成的硫酸亚铁，所以滤液M中肯定含有的溶质的化学式是：FeSO4、H2SO4；操作2后得到了滤液和固体，所以可以判断操作1为过滤，故填：FeSO4、H2SO4；过滤；
③根据图表中的信息可以知道当温度大于60℃时产生了FeSO4 4H2O，所以应该将温度控制在60℃以下；故填：60；
（4）5.56g硫酸亚铁晶体（FeSO4 xH2O）隔绝空气受热分解时，生成金属氧化物和气体，固体产物的质量随温度变化的曲线如图所示；
①0﹣t1℃，发生的变化是加热失去结晶水；
x=7；
故填：7；
②硫酸亚铁分解生成金属氧化物和气体，t2℃时B点固体组成只有一种，故是氧化铁，故填：Fe2O3。
氧化铁的质量分数为
一、选择题（共12题）
1．地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，它们的存在形式为
A．都是单质 B．都是化合物 C．都是混合物 D．少数是单质，其余为化合物
2．炼铁高炉中发生了以下反应：①高温下一氧化碳将氧化铁还原成铁 ②高温锻烧石灰石 ③灼热的焦炭和二氧化碳反应 ④焦炭充分燃烧，其中属于化合反应的是
A．①和④ B．③和④ C．②和③ D．只有④
3．下列关于工业炼铁的做法或说法不正确的是（ ）
A．使用的原料是铁矿石、焦炭、石灰石、热空气
B．焦炭的一个作用是提供热量
C．因为炉渣的密度小于铁水，所以炉渣出口比生铁出口高
D．炼铁高炉内焦炭夺取氧化铁中的氧而生成了生铁
4.在实验室用CO还原赤铁矿（主要成分是Fe2O3），下面说法不正确的是
A.实验开始前要先通入CO，再加热
B.实验过程中观察到玻璃管内红色粉末逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊
C.实验结束后要先停止通入CO，再停止加热
D.CO具有还原性，H2、C也具有还原性
5．下列有关铁制品的冶炼和保护的说法中，错误的是
A．常见的铁矿石有磁铁矿、赤铁矿
B．生铁的含碳量比钢高
C．炼铁时，焦炭使铁的氧化物发生还原反应
D．炼铁需要高温条件
6．根据你现在所学的初中化学知识，下列转化不能通过一步化学反应就得以实现的是（ ）
A．CO2→CO B．Fe→FeCl3 C．Fe2O3→Fe D．Cu→Cu（NO3）2
7．如图为实验室模拟炼铁，现将agFe2O3在高温下与足量CO反应，实验结束后测得B中产生3.00g白色沉淀，下列说法正确的是
A．硬质玻璃管中固体由黑色变为红色 B．实验开始应该先打开弹簧夹①
C．该实验过程中共消耗0.84gCO D．a=1.6
8．下列有关实验现象的描述正确的是
A．木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳气体
B．硫在氧气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰
C．一氧化碳与氧化铁反应生成银白色固体
D．红磷在空气中燃烧产生大量白烟
9．小明笔记中有两处错误，你认为是如图中的哪两处
A．ab处 B．ac处 C．bd处 D．cd处
10．下列叙述、对应的化学方程式、所属基本反应类型都正确的是（ ）
A．验证铁的活动性比铜强：2Fe +3CuCl2 = 2FeCl3 + 3Cu 置换反应
B．工业制二氧化碳：CaCO3CaO + CO2 ↑ 分解反应
C．用铁桶盛放稀盐酸：Fe+2HCl = FeCl2+H2↑ 置换反应
D．高炉炼铁：3CO + Fe2O33CO2 + 2Fe 置换反应
11．对A、B、C三种金属活动性的实验研究过程如下：（1）取大小相等的三种金属片，分别放入CuSO4溶液中，一段时间后，A、C表面出现红色物质，B表面没有现象。（2）取大小相等的A、C两种金属片，分别放入相同的稀盐酸中，A、C表面都产生气泡，但A产生气泡的速度明显比C的快。则A、B、C三种金属的活动性顺序是
A．A＞C＞B B．C＞A＞B C．C＞B＞A D．A＞B＞C
12．下列对应实验中，现象和结论都正确且两者具有因果关系的是
选项 实验操作 现象 结论
A 高温下，将一氧化碳通过氧化铁粉末 黑色粉末变为红色 一氧化碳具有还原性
B 电解水实验 正、负极产生的气体质量之比为1:2 1个水分子中含有1个氧原子和2个氢原子
c 在装有等量水的试管中分别加入等量NaOH和NH4NO3固体 前者水温升高，后者水温降低 不同物质在溶于水的过程中产生吸热或放热现象
D 用乙醇（CH3CH2OH）进行导电性试验，观察小灯泡是否变亮 小灯泡变亮 乙醇中存在自由移动的离子
A．A B．B C．C D．D
二、综合题（共6题）
13．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________。
14．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。
15．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___________________。
16．铁的冶炼和应用是学习和研究化学的重要课题。
I.实验室利用甲酸(HCOOH)与浓硫酸制备CO，并用如图实验装置还原氧化铁
已知：HCOOHCO↑+H2O
(1)操作时，_______点燃乙处酒精灯，_______滴加HCOOH(填“先”或“后”)
(2)装置丙的作用_______。
(3)装置丁的作用_______，丁中发生的化学反应方程式为_______。
II.工业上铁的冶炼，竖炉炼铁的工艺流程如图1所示。
(1)“燃烧室”中CH4燃烧的作用是：提供能量和_______。
(2)写出“还原反应室”中炼铁的一个反应的化学方程式_______。
(3)CH4与高温尾气中的CO2或H2O都能反应生成CO和H2，则24gCH4在催化反应室中完全反应后，理论上得到H2的质量(m)范围是_______。
Ⅲ.利用Fe﹣C混合物(铁屑和活性炭)处理含有Cu(NO3)2、Pb(NO3)2和Zn(NO3)2的化工废水。在同条件下，含铁量不同的Fe﹣C混合物对不同离子的去除率，结果如图2所示。
(1)含Fe量为100%时，水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去，其原因是_______。
(2)含Fe量为0%时，也能除去水中少量的重金属离子，利用了活性炭的_______。
(3)处理效果最好时，铁炭混合物中的铁的质量分数为_______。
17．金属材料在日常生活中的应用十分广泛，某化学兴趣小组对金属的相关知识进行了探究。
(1)该小组同学要用如图装置做一氧化碳还原氧化铁的实验并检验该反应的气体生成物。已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O。
①请将上列装置接入到B、C、D位置中，装置中导管接口从左到右的连接顺序为：a→____
②F装置的作用是_______________________
③写出E装置中发生反应的化学方程式________________________
④实验开始时，使纯净的一氧化碳气体进入E装置一段时间后，再点燃E处酒精喷灯加热的目的是______________________________
(2)某同学将一定量的锌粉加入到AgNO3、Cu(NO3)2、A1(NO3)3的混合溶液中，充分反应后过滤，发现滤液为无色，向滤渣中滴加稀盐酸，没有气泡产生。
①根据现象判断滤渣的成分为____________
②写出将锌粉加入混合溶液中发生反应的化学方程式(任写一个)__________
③反应后溶液质量与原溶液质量相比有可能保持不变，请解释原因__________
(3)为了测定某黄铜样品(铜锌合金)中铜的质量分数，称取10g样品放入烧杯中，加入100g稀硫酸，二者恰好完反应，反应后烧杯中剩余物质的总质量为109.9g，请计算该样品中铜的质量分数__________
18．铁及其化合物在工农业生产和生活中有广泛应用．
（1）图1为高炉炼铁示意图．从炉底流出的生铁属________（填“金属单质”或“合金”）．
下列作用中①与铁矿石发生反应生成铁 ②燃烧供热 ③除去铁矿石中少量杂质（如SiO2）④生成CO，属于从炉顶加入焦炭的作用有_________（填字母）．
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
（2）实验室可用图2装置模拟工业炼铁并测定样品中氧化铁（Fe2O3）的质量分数（杂质不含铁元素，且不与CO反应）
（查阅资料）碱石灰能吸收二氧化碳和水蒸气
（问题讨论）装置B的作用是_______________________，从环保角度看该实验装置有一明显缺陷是：_________________．
（数据处理）称取样品8.0g，用上述装置进行实验，充分反应后称量A装置增重4.4g．则 样品中氧化铁质量分数为___________%．
（实验反思）当观察到反应管中固体全部变黑后，若立即停止通CO，则测得的样品中氧化铁的质量分数_________（填“偏大”，“偏小”，“无影响”）
（3）废铁屑的主要成份是铁，同时还有少量铁锈（Fe2O3），用于制备动物饲料硫酸亚铁的流程如下：
①反应器中发生的反应除了Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O和Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4外，还有_______________________；
②滤液M的溶质有____________________，操作1为___________________；
③FeSO4的溶解度和析出组成如下表．在操作2中，析出FeSO4 7H2O晶体的最高温度不超过___________℃．
温度t/℃ 0 10 30 40 50 60 64 70 80 90
溶解度S/g 15.6 20.5 33.0 40.4 48.8 55.0 55.3 50.6 43.7 37.2
析出晶体 FeSO4 7H2O FeSO4 4H2O FeSO4 H2O
（4）5.56g硫酸亚铁晶体（FeSO4 xH2O）隔绝空气受热分解时，生成金属氧化物和气体．固体产物的质量随温度变化的曲线如图3所示．
①0～t1℃，发生的变化是加热失去结晶水，x=__________；
②t2℃时B点固体组成只有一种，化学式为_____________．
参考答案
1．D
【解析】
试题分析：由题可知造船工业为了避免轮船的钢铁外壳被腐蚀，通常在轮船外壳镶嵌的金属是比铁活泼的金属，所以锌块合适。
2．B
【分析】
化合反应是指由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。
【详解】
①一氧化碳和铁矿石反应生成铁和二氧化碳，该反应是两种物质反应生成两种物质，不属于化合反应；②高温锻烧石灰石生成二氧化碳和氧化钙，该反应是由一种物质生成两种物质，属于分解反应；③灼热焦炭和二氧化碳反应生成一氧化碳，该反应是由两种物质生成一种物质，属于化合反应；④焦炭充分燃烧生成二氧化碳，该反应是由两种物质生成一种物质，属于化合反应。四个反应中属于化合反应的是③和④。故选B。
3．D
【详解】
A、使用的原料是铁矿石、焦炭、石灰石、热空气，正确；
B、焦炭的一个作用是燃烧放出大量的热，提供热量，正确；
C、因为炉渣的密度小于铁水，所以炉渣出口比生铁出口高，正确；
D、炼铁高炉内一氧化碳夺取氧化铁中的氧生成铁，还原剂为一氧化碳不是焦炭，错误。
故选D。
4.C
【详解】
A、一氧化碳具有可燃性，不纯时点燃或加热会产生爆炸，故实验开始前要先通入CO，再加热，选项正确；
B、实验过程中观察到玻璃管内红色粉末逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊，选项正确；
C、实验结束后要先停止加热，再继续通入CO直到玻璃管冷却，避免生成的铁在较高温度下被进入的空气氧化，选项错误；
D、CO具有还原性，H2、C也具有还原性，三者都可以还原氧化铁生成铁，选项正确。
故选C。
C
6．B
【详解】
A、二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，能通过一步化学反应实现，选项错误；
B、铁与稀盐酸或氯化铜溶液发生置换反应生成氯化亚铁，不能生成氯化铁，不能通过一步化学反应实现，选项正确；
C、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，能通过一步化学反应实现，选项错误；
D、铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银，能通过一步化学反应实现，选项错误，故选B。
7．D
【详解】
A、一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，则图示实验中可观察到硬质玻璃管中固体由红色变为黑色，故错误；
B、一氧化碳还原氧化铁的实验中，应先通入一氧化碳排出装置中的空气，再进行加热，防止发生爆炸，则实验开始应该先打开弹簧夹②，故错误；
C、实验结束后测得B中产生3.00g白色沉淀，设该实验中生成二氧化碳的质量为x，参加反应的氧化铁质量为y，一氧化碳的质量为z，则
x=1.32g
y=1.6g
z=0.84g
即该实验过程中与氧化铁反应的一氧化碳的质量为0.84g，还有一部分一氧化碳参与了燃烧，故该实验过程中共消耗一氧化碳的质量超过0.84g，故错误；
D、由上述计算可知，参加反应的氧化铁的质量为1.6g，即a=1.6,故正确。
故选D。
8．D
【详解】
A、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳气体，是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误；
B、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法错误；
C、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，会生成黑色固体，故选项说法错误；
D、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，故选项说法正确。
故选D。
9．D
【详解】
A、使用的原料是铁矿石、焦炭、石灰石、热空气，正确；
B、焦炭的一个作用是燃烧放出大量的热，提供热量，正确；
C、因为炉渣的密度小于铁水，所以炉渣出口比生铁出口高，正确；
D、炼铁高炉内一氧化碳夺取氧化铁中的氧生成铁，还原剂为一氧化碳不是焦炭，错误。
故选D。
10．B
【详解】
A、该化学方程式书写不正确，铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，故选项错误；
B、工业制二氧化碳是高温条件下碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，反应方程式正确，该反应属于“一变多”的反应，属于分解反应，故选项正确；
C、铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物，是置换反应，但是不能用铁桶盛放稀盐酸，故该选项错误；
D、高炉炼铁方程式完全正确，但该反应不是置换反应，故选项错误；
故选B。
11．A
【详解】
试题分析：根据（1）的反应现象可知，a、c两金属的活动性均比铜强，而b的活动性比铜弱；根据（2）的反应现象可知，a、c两金属的活动性均在H前，且a＞c，则a、b、c三种金属的活动性顺序是a＞c＞b。故选A
12．C
【详解】
A、高温下，将一氧化碳通过氧化铁粉末，一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，红棕色粉末变为黑色，说明一氧化碳具有还原性，故选项说法错误；
B、电解水实验中正、负极产生的气体体积之比为1:2，错误；
C、在装有等量水的试管中分别加入等量NaOH和NH4NO3固体，现象为前者水温升高，后者水温降低，说明不同物质在溶于水的过程中产生吸热或放热现象，正确；
D、酒精中不含有自由移动的离子，错误；
故选C。
13． 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
14． 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：；。
15． 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：。
16．氢气 四氧化三铁 稀盐酸 有气泡生成 置换反应 设：四氧化三铁的质量为
答：原剩余黑色固体中Fe3O4的质量分数为80%
【详解】
（1）观察到D中黑色固体变红，则B中生成的气体具有还原性，再根据反应物为“铁与水蒸气”，该气体是氢气；
[猜想与假设]能被磁铁吸引的只有铁和四氧化三铁，则猜想其一是四氧化三铁；又不能只有铁没有其他反应物，猜想其二是四氧化三铁；
[实验探究]
根据铁与稀盐酸反应生成气体，进行设计实验：取少量黑色固体与试管中，加入足量的稀盐酸，若固体全部溶解，没有气泡生成，则猜想二正确；若固体全部溶解，有气泡冒出，则猜想易正确，故填：稀盐酸；有气泡生成；
[实验结论]
铁与水蒸气在高温的条件下反应生成四氧化三铁和氢气，该反应是由单质和化合物反应生成另一种单质和化合物，属于置换反应，该反应的化学方程式为:
；
[实验测定]见答案。
17．固体由红棕色变成黑色 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 排净试管内的空气，防止发生爆炸 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O A装置吸收气体中的CO2和H2O，若无A，就不能确定使C溶液变浑浊的是原气体中的CO2还是产生的CO2 Fe、Cu Mg(NO3)2、Fe(NO3)2（或硝酸镁、硝酸亚铁） 9.8%
解：设稀硫酸中溶质的质量为x，
稀硫酸中溶质的质量分数为×100%=9.8%；
答：稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%。
【详解】
（1）一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，可观察到B装置玻璃管内固体由红棕色变成黑色，反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2，故填：固体由红棕色变成黑色；3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（2）CO是可燃性气体，当一氧化碳气体不纯时，加热或点燃可能会发生爆炸，实验开始时，要先通一会CO再加热，其目的是排净装置内的空气，防止发生爆炸，故填：排净装置内的空气，防止发生爆炸；
（3）二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，故填：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；
（4）碱石灰主要目的是吸收气体中的CO2和H2O，若无A，就不能确定使C溶液变浑浊的是原气体中的CO2还是产生的CO2，故填：A装置吸收气体中的CO2和H2O，若无A，就不能确定使C溶液变浑浊的是原气体中的CO2还是产生的CO2；
（5）若金属全部是铁，5.6g铁粉产生氢气的质量为，金属全部是铝，5.6g铝产生氢气的质量为，铜不与稀盐酸反应，由于反应产生0.19g氢气，所以则该样品的组成为Fe、Cu；由金属的活动性顺序可知，Mg＞Fe＞Cu＞Ag，将样品加入到硝酸镁和硝酸银的混合溶液中，待反应结束后，过滤在残渣中加入适量的稀盐酸有气泡，说明铁粉过量，硝酸银溶液中的银被置换出来，铁不与硝酸镁反应，铜未参与反应，则滤液中一定含有的溶质是硝酸镁、硝酸亚铁，故填：Fe、Cu；Mg(NO3)2、Fe(NO3)2（或硝酸镁、硝酸亚铁）；
（6）见答案
18．合金 D 吸收空气中的水和二氧化碳 未进行尾气处理 66.3 无影响 Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ FeSO4、H2SO4 过滤 60 7 Fe2O3
【详解】
（1）从炉底流出的生铁是铁和碳的混合物，属于铁的合金；在高炉炼铁中碳能燃烧产生热量、能生成一氧化碳作为还原氧化铁的物质，故填：合金，D；
（2）[问题讨论]
装置B中盛有的是碱石灰，碱石灰能吸收空气中的水和二氧化碳，防止对实验结果造成干扰，一氧化碳是有毒的气体，而该装置中没有进行尾气处理，故填：吸收空气中的水和二氧化碳；未进行尾气处理；
[数据处理]
称取样品8.0g，用上述装置进行实验，充分反应后称量A装置增重4.4g．说明生成二氧化碳的质量为4.4g，设氧化铁的质量为x
x≈5.3g
则样品中氧化铁质量分数为，故填：66.3。
[实验反思]
当观察到反应管中固体全部变黑后，若立即停止通CO，装置A增重不变，测得的样品中氧化铁的质量分数无影响，故填：无影响；
（3）①通过分析可知，铁和硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气，氧化铁和硫酸反应生成了硫酸铁和水，铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁．故填：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；
②加入的硫酸是过量的，所以在溶液中含有硫酸和反应生成的硫酸亚铁，所以滤液M中肯定含有的溶质的化学式是：FeSO4、H2SO4；操作2后得到了滤液和固体，所以可以判断操作1为过滤，故填：FeSO4、H2SO4；过滤；
③根据图表中的信息可以知道当温度大于60℃时产生了FeSO4 4H2O，所以应该将温度控制在60℃以下；故填：60；
（4）5.56g硫酸亚铁晶体（FeSO4 xH2O）隔绝空气受热分解时，生成金属氧化物和气体，固体产物的质量随温度变化的曲线如图所示；
①0﹣t1℃，发生的变化是加热失去结晶水；
x=7；
故填：7；
②硫酸亚铁分解生成金属氧化物和气体，t2℃时B点固体组成只有一种，故是氧化铁，故填：Fe2O3。
氧化铁的质量分数为