数学
化学
6.3 金属矿物与冶炼
核心点拨
根据图模拟炼铁的实验装置图,回答相关问题。
(1)实验操作时,要先 (填“通入一氧化碳”或“加热”,下同),再 ,目的是 。
(2)实验中观察到A处玻璃管内 ,B处的澄清石灰水 ,C处酒精灯上方导管口 。
(3)反应结束后,应先 (填“停止加热”或“停止通一氧化碳”,下同),后 ,目的是 。
(4)通过该方法玻璃管内得到的是 ,验证方法是 (写出操作方法和实验现象)。
能力提升
1.下列金属中一定以化合物的形态存在于矿物之中的是 ( )
A.金 B.银 C.铂 D.铁
2.“绿色化学”的理念正深入人心,工业生产更应关注。从效益与环保角度考虑,下列最不适宜炼铁的是 ( )
A.赤铁矿(Fe2O3) B.磁铁矿(Fe3O4)
C.黄铁矿(FeS2) D.菱铁矿(FeCO3)
3.下列有关铁的冶炼的说法中正确的是 ( )
A.炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石、空气
B.工业炼铁是用碳还原铁矿石中铁的氧化物
C.实验室用一氧化碳还原氧化铁与工业上高炉炼铁得到的铁都是纯铁
D.炼铁的过程是把铁矿石转化成纯净的氧化铁
4.[2020·邵阳改编] 如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中碳元素的化合价发生了变化
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处固体由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
5.图甲是一氧化碳还原氧化铁的装置,图乙是炼铁高炉示意图。下列叙述中正确的是 ( )
A.炼铁的主要原理是:3CO+Fe2O32Fe+3CO2
B.图乙中炼铁原料焦炭的作用只是提供热量
C.图甲中实验开始时应先点燃加热氧化铁的酒精喷灯,再通入一氧化碳
D.两图中得到的铁是完全相同的
6.(多选)[2021·天津] 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:①ZnCO3ZnO+CO2↑,②C+2ZnO2Zn+X↑,下列说法正确的是( )
A.X的化学式为CO2
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
7.A~H都是初中化学中常见的物质,已知B为黑色固体,D为红色固体单质,F为红棕色固体,它们的转化关系如图所示。请回答:
(1)物质B、E的化学式分别为:B ,E 。
(2)反应①②③的化学方程式分别为 、 、
;写出一个能实现反应④的化学方程式: 。
(3)反应①②的基本反应类型 (填“相同”或“不相同”)。
8.[2020·东营] 如图为高炉冶铁、炼钢并用生产的钢来探究白铜成分的流程图(已知硫酸镍的化学式为NiSO4)。
(1)用高炉冶铁的主要反应原理是 (用化学方程式表示)。
(2)分析流程图,三脱装置中发生反应的基本反应类型是 。
(3)向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动,各成分均匀混合,相当于化学实验中 (填一种仪器的名称) 的作用。
(4)铁与镍相比,铁的金属活动性 (填“>”“=”或“<”)镍,判断依据是 (用化学方程式表示)。
(5)通过以上信息,得出白铜的成分有 ,其硬度比纯铜 (填“大”或“小”)。
9.[2020·凉山] 某炼钢厂每天需消耗5000 t含Fe2O3 76%的赤铁矿,该厂理论上可日产含铁98%的生铁的质量是多少 (结果精确至0.1 t)
10.图为某同学设计的用浓硫酸催化甲酸(HCOOH)制取一氧化碳并还原氧化铜的微型实验装置,下列说法不正确的是 ( )
A.Y形管中发生的反应为:HCOOHH2O+CO↑
B.观察到的现象是氧化铜变成了铜,且澄清石灰水变浑浊
C.此实验装置的主要优点有尾气处理有效节能
D.眼药水瓶可改用注射器代替
6.3 金属矿物与冶炼
核心点拨
(1)通入一氧化碳 加热 排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸
(2)红棕色粉末变成黑色 变浑浊 有蓝色火焰
(3)停止加热 停止通一氧化碳 防止空气进入玻璃管使热的铁重新氧化,也防止石灰水倒流使玻璃管炸裂
(4)铁粉 用磁铁吸引,黑色粉末全部被吸起(答案合理即可)
能力提升
1.D 铁的化学性质较活泼,易与自然界中的物质发生反应,故以化合物形态存在。
2.C
3.A 工业炼铁是用一氧化碳还原铁矿石中铁的氧化物;实验室用一氧化碳还原氧化铁与工业高炉炼铁得到的铁不一样,前者是纯铁,后者是生铁;炼铁的过程是利用还原剂把铁矿石转化成铁。
4.C B处观察到固体由红棕色变为黑色。
5.A 焦炭的作用是提供还原剂一氧化碳和为反应提供热量;为防止一氧化碳与空气混合加热发生爆炸,应先通入一氧化碳,排尽玻璃管内的空气后再点燃酒精喷灯;图甲中得到的是纯铁,图乙中得到的是生铁。
6.AB
7.(1)CuO CO
(2)2CuO+C2Cu+CO2↑ CO2+C2CO
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
Fe+CuSO4FeSO4+Cu(合理即可)
(3)不相同
根据D为红色固体单质,可推断D为Cu;D是黑色固体B与A高温反应后的产物,则A、B可能分别是碳和CuO中的一种;F为红棕色固体,则F为Fe2O3;E与F反应生成G,Fe2O3在高温条件下能被CO还原成Fe,可推断E为CO,G为Fe,Fe可以置换H溶液中的铜;物质C与A反应生成CO,CO2与碳在高温下生成CO,可推断C为CO2,A为碳,B为CuO。
8.(1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(2)化合反应
(3)玻璃棒 搅拌
(4)> Fe+NiSO4Ni+FeSO4
(5)铜、镍 大
9.解:设日产含铁98%的生铁的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
5000 t×76% x×98%
= x=2714.3 t
答:该厂理论上可日产含铁98%的生铁2714.3 t。
10.B 观察到的现象应为黑色固体变为红色,澄清石灰水变浑浊。氧化铜变成了铜是实验结论,不是实验现象。