8.3 金属资源的利用和保护(第一课时)
一、选择题
1.公元2世纪,我国古代炼丹家魏伯阳著有《周易参同契》,这是世界上最早的一部炼丹专著,书中描写道:“金入于猛火,色不夺精光。”这是指金的性质在加热条件下( )
A.易氧化 B.易还原 C.很稳定 D.很活泼
2.为了初步确定某种铁矿石的种类,取该铁矿石用盐酸溶解,有气体放出,这种铁矿石的名称是( )
A.磁铁矿 B.赤铁矿 C.菱铁矿 D.大理石
3.下列金属在自然界中以单质形式存在的是( )
A.钠 B.锌 C.铝 D.金
4.下列设计中不符合实验设计意图的是( )
A.说明CO具有还原性
B.说明生成物CO2的密度比空气大
C.说明CO和Fe2O3的反应需要加热
D.可以防止有毒的CO气体对空气的污染
5.下列各组化合物中,铁元素的质量分数按由低到高的顺序排列的是( )
A.FeO、Fe2O3、Fe3O4、FeS2 B.FeS2、Fe2O3、Fe3O4、FeO
C.FeO、Fe3O4、Fe2O3、FeS2 D.FeS2 、FeO、Fe2O3、Fe3O4
6.炼铁选用的铁矿石不仅要求含铁量高,而且要“有害元素”少。现有铁矿石:磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3)、菱铁矿(FeCO3)、黄铁矿(FeS2)、褐铁矿(2 Fe2O3·3H2O),你认为不适宜炼铁的矿应是( )
A.磁铁矿 B.赤铁矿 C.菱铁矿 D.黄铁矿
7.将6.96 g铁的某种氧化物在高温下与足量的一氧化碳充分反应,生成5.28 g二氧化碳,则这种铁的氧化物应该为( )
A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D.无法确定
8.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.冶炼中焦炭的作用是提供热量和还原剂
C.磁铁矿的成分是氧化铁
D.炼铁所得生铁含碳量是2% ~ 4.3%
9.金属是一类重要的物质,下列对金属的认识不正确的是( )
A.卢瑟福用α粒子轰击金箔探究原子结构,利用了金的延展性好
B.选用铁矿石炼铁,条件之一是矿石含铁量要高
C.用一氧化碳炼铁,铁矿石发生了氧化反应
D.铜的导电性好,被广泛应用于电子制造业
10.关于工业炼铁的叙述不正确的是( )
A.炼铁的设备是高炉
B.炼铁得到的产品是生铁
C.炼铁过程中加入石灰石的目的是将矿石中二氧化硅转化为炉渣
D.炼铁原料中焦炭的主要作用:一是燃烧提供高温;二是作为还原剂还原氧化铁
11.下列有关工业炼铁的说法中,正确的是( )
A.炼铁的原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气
B.炼铁的原理是利用焦炭与铁的氧化物的反应
C.炼铁得到的产品是生铁,其含碳量比钢低
D.炼铁产生的高炉气体可直接排放到空气中
二、填空题
12.金属材料在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)人类每年从自然界提取大量的金属,其中提取量最大的是铁。用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)和一氧化碳炼铁的化学方程式为 。
(2)下列应用中使用金属材料的有 (填序号)。
①使用金、银和铜等制作奖牌 ②使用纯羊毛和聚酯纤维制作“福娃”
③使用新型钢材建造“鸟巢” ④使用聚氟乙烯制造“水立方”外层膜
13.某同学使用如图所示装置进行一氧化碳与氧化铜反应的实验。请回答有关问题。
(1)有下列实验步骤:a.加热;b.通入一氧化碳。请用上述实验步骤的标号填空:实验开始时,应先_____________,然后_____________。
(2)实验进行一段时间后,A装置中出现的现象为______________,说明有_________生成;B装置中出现的现象为_____________,说明有______________生成。
(3)由上述实验可知,一氧化碳具有_______性,因此,它们在工业上常用来__________。
(4)在C处放置一燃着的酒精灯,目的是:_____________________________________。
(5)写出B、C两部分所发生反应的化学方程式:
_______________________________;____________________________________。
(6)①和②两个酒精灯先点燃______________。
14.我国铁矿石资源比较丰富,2000年,钢铁年总产量就已达到1.27亿吨,成为世界钢铁大国。某钢铁厂日产含3%杂质的生铁 240 t,则需要含Fe2O3 80%的赤铁矿多少吨?
参考答案与解析
一、选择题
1.C
【解析】“入于猛火”却“色不夺精光”,是指黄金颜色没有发生变化。说明黄金性质稳定。故选C。
2.C
【解析】能与盐酸反应,产生气体的含铁矿石,只有菱铁矿。故选C。
3.D
【解析】化学性质极不活泼的金属如金,在自然界中以单质形式存在;而化学性质较活泼的金属如钠、锌、铝以化合物的形式存在。故选D。
4.B
【解析】由此实验看不出CO2的密度比空气大或小。故选B。
5.B
【解析】设铁的氧化物通式为FeOx,则Fe的质量分数=56/(56+16x)×100%,显然x值越小,铁的质量分数越大。将FeO、Fe2O3、Fe3O4、FeS2分别变形为FeO、Fe3/2O、Fe4/3O、FeO4,故铁的质量分数按由低到高的顺序排列的是FeS2、Fe2O3、Fe3O4、FeO。故选B。
6.D
【解析】黄铁矿含铁量低,含有对环境有害的元素硫,并且在冶炼过程中会产生有害气体二氧化硫,污染环境,因此黄铁矿不宜炼铁,分析所给的选项可以知道选项D正确。故选D。
7.C
【解析】本题考查的是有关化学式的计算和推断,根据化学反应方程式的计算。选C。
8.C
【解析】A.工业炼铁以赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气等为原料炼铁,故A正确;
B.原料中焦炭的作用是提供能量和生成还原剂一氧化碳,故B正确;
C.磁铁矿的成分是四氧化三铁,故C错误;
D.炼铁所得的生铁含碳量为2% ~ 4.3%,生铁是铁和碳的合金,故D正确。故选C。
9.C
【解析】用一氧化碳炼铁,铁矿石的主要成分失去了氧,铁矿石发生了还原反应。故选C。
10.D
【解析】炼铁原料中焦炭的主要作用:一是燃烧提供高温;二是产生还原剂CO,而不是作为还原剂还原氧化铁,故选项说法错误。故选D。
11.A
【解析】高炉炼铁原材料为铁矿石、焦炭、石灰石和空气,故选项说法正确。故选A。
二、填空题
12.(1)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2;(2)①③
【解析】本题考查金属的冶炼,书写反应方程式注意配平。
13.(1)b; a;
(2)黑色固体逐渐变成红色;铜;澄清石灰水变浑浊;二氧化碳;
(3)还原;冶炼金属;
(4)将CO燃烧掉,防止CO排放到空气中污染空气;
(5)B:CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O;C:2CO+O2 2CO2;
(6)②。
【解析】(1)加热前先通一会儿一氧化碳,可排出装置内的空气,防止形成一氧化碳和空气的混合物,在受热时发生爆炸;
(2)由于反应中一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,因此玻璃管内的固体由黑色变为红色,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊;
(3)工业上利用一氧化碳的还原性将金属氧化物还原为金属单质,因此用于冶炼金属;
(4)由于尾气中含有没反应的一氧化碳,直接排入空气中会造成污染,因此装置末端放一燃着的酒精灯,将CO燃烧掉;
(6)由于加热前先通一氧化碳,因此应先点燃②,可将这部分一氧化碳燃烧掉。
14.需要含Fe2O3 80%的赤铁矿3880 t。
【解析】设需要含Fe2O3 80%的赤铁矿质量为x,
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
160 112
x×80% 2240 t×(1-3%)
x=3880 t
答:需要含Fe2O3 80%的赤铁矿3880 t。
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