6.3金属矿物与冶炼同步练习（含答案）科粤版化学九年级下册
文档属性
| 名称 | 6.3金属矿物与冶炼同步练习（含答案）科粤版化学九年级下册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 545.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 科粤版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-03 10:45:12 | ||
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文档简介
6.3金属矿物与冶炼
一、多选题
1．某兴趣小组同学取7.2g固体样品（由氧化铁和铁粉混合而成），用下图所示的装置进行实验，待完全反应后，得到固体的质量为6g，B中澄清石灰水变浑浊。下列说法正确的是
A．一氧化碳在反应中体现了氧化性 B．该实验中共发生了3个化学反应
C．样品中铁元素与氧元素质量比为5：1 D．实验结束时先熄灭酒精灯，最后熄灭酒精喷灯
2．下列说法正确的是
A．高炉炼铁中所需高温和CO生成都与焦炭有关
B．由一种元素组成的物质可能是单质，一定不是化合物
C．原子通过得失电子形成离子，离子一定不能形成原子
D．某气体不能使带火星木条复燃，该气体中一定不含氧气
3．下列有关实验的描述中，错误的是（ ）
A．红磷在空气中燃烧，产生浓厚的烟雾，生成有刺激性气味的气体
B．加热高锰酸钾制取氧气，要在试管口放一团蓬松的棉花
C．一氧化碳与氧化铁的反应，需要处理尾气
D．向氢氧化钠溶液中滴加无色酚酞试液，溶液变蓝色
4．在明代宋应星所著的《天工开物》中，有关火法炼锌的工艺记载：“每炉甘石十斤，装载入一泥罐内，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团。”（注：炉甘石的主要成分是碳酸锌）火法炼锌主要发生的化学反应是，下列说法正确的是（ ）
A．X的化学式是CO B．“逐层用煤炭饼垫盛”是为了燃烧提供高温
C．反应前后固体的质量不变 D．“罐中炉甘石熔化成团”，团的主要成分是锌
5．某学习小组模拟工业炼铁原理，从13.6g铁和氧化铁的混合物中提取铁，向该混合物中通入足量的CO并灼热至完全反应，所得固体质量为11.2g，下列结论正确的是（ ）
A．该混合物中铁的质量为5.6g
B．该实验需要CO总质量为4.2g
C．该混合物中铁元素质量分数为50%
D．反应生成CO2的总质量为6.6g
二、选择题
6．不属于赤铁矿冶铁过程中的主要反应的是
A．
B．
C．
D．
7．下列矿石的主要成分为Fe3O4的是（ ）
A．赤铁矿 B．磁铁矿 C．菱铁矿 D．褐铁矿
8．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
9．下列金属中一定以化合物形态存在于矿物之中的是( )
A．金 B．银 C．铁 D．铂
10．用1000t含氧化铁80％的赤铁矿炼铁，可炼出铁的质量为：
A．140t B．200t C．560t D．800t
11．冶铁的原料中，除铁矿石、焦炭、空气，还应添加的是
A．一氧化碳 B．石灰石 C．二氧化锰 D．碳化铁
12．下列实验现象描述正确的是
A．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成红棕色固体
B．将CO通入灼热的氧化铁中，硬质玻璃管中黑色固体变为红色
C．往氯化铜溶液中插入铝丝，铝丝表面出现红色固体，溶液由蓝色变为无色
D．红磷在氧气中燃烧，产生大量白色烟雾，放出热量
13．下列各组转化中，一定条件下不能一步实现的组合是
A．H2CO3 CO2CO
B．CO2CCO2
C．H2OO2H2O2
D．Fe2O3Fe Fe3O4
14．将4．84g某纯净的铁的氧化物，与足量的一氧化碳在加热的条件下完全反应，反应生成的气体被足量的澄清石灰水完全吸收，得到11．0g白色沉淀，则该铁的氧化物的化学式为
A．FeO B．FeO2 C．Fe2O3 D．Fe3O4
15．下列化学方程式中，错误的是
A．3Fe+2O2Fe3O4
B．2HgO=2Hg+O2
C．Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
D．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
三、综合应用题
16．氢能是未来的理想能源。
I.氢气制备
(1)有研究表明，在某催化剂作用下可实现光解海水制H2，反应的化学方程式为 。光解水生成的两种气体体积与时间的关系如图1所示，其中表示H2生成的是 （填“a”或“b”）。
(2)一定温度下，用钼铁（Mo—Fe）作催化剂，可以裂解乙醇（C2H5OH）制备H2。研究数据如图2所示，分析可知：其它条件相同时，裂解乙醇制氢的最佳温度是 ，催化剂中最佳的钼（Mo）铁用量比是 。
Ⅱ.氢气储存
(3)Mg17Al12是一种储氢材料，完全吸氢后得MgH2和Al，储氢过程属于 变化（填“物理”或“化学”）。
(4)X也是一种储氢材料，11.2gX在O2中完全燃烧，只生成8.0gCuO和8.0gMgO，则化合物X的化学式是 。
Ⅲ.氢气应用
(5)一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图-3所示。
①高温下，用H2与Fe3O4反应炼铁的化学方程式为 。
②跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”的主要优点有 。
(6)H2与CO2在一定条件下转化为CH4的反应历程如图4所示（虚线处部分中间产物略去），该转化的化学应方程式 ，过程中MgO的作用是 。
17．硫酸(H2SO4)是一种用途广泛的化工原料，工业上常用煅烧黄铁矿(主要成分是FeS2)的方法来生产硫酸，简要的工艺流程图如下：
(1)黄铁矿投入沸腾炉前粉碎的目的是 。
(2)在沸腾炉中发生的反应为： ( ) FeS2+ ( ) O2( ) Fe2O3+ ( ) SO2(请在化学式前面配上适当的化学计量数)，得到的炉渣(Fe2O3)可用来炼铁。
(3)请写出流程中SO2转化为SO3的化学方程式 。
【炉渣的综合利用】
为了实现炉渣(Fe2O3)的综合利用，工业上把炉渣和焦炭、石灰石一起投入高炉，主要反应过程如图：
(4)步骤②发生反应的化学方程式为 。
(5)下列有关高炉炼铁的说法正确的是 (填序号)。
A．上述流程中涉及的三个反应均为吸热反应
B．上述步骤①反应中，还原剂是焦炭
C．焦炭的作用之一是为炼铁炉提供高温条件
D．焦炭的另一个作用是除去铁矿石中的杂质
(6)分析高炉所得的生铁中单质铁的含量：
小瑾同学为测定生铁中铁的质量分数，先后进行了四次实验，实验数据记录如下表。根据她的实验数据，试计算生铁中铁的质量分数是 ？
第一次 第二次 第三次 第四次
所取生铁的质量∕g 10 10 10 10
所加稀硫酸的质量∕g 25 50 75 100
生成氢气的质量∕g 0.10 0.20 0.30 0.35
【反思质疑】小宇同学在梳理工业炼铁的相关知识时，提出了以下质疑：
【质疑一】焦炭也具有还原性而且成本低，工业炼铁为什么不直接用焦炭作为还原剂冶炼铁矿石？
(7)他设计了下图所示的一组对比实验：称取两份相同质量的氧化铁粉末，一份与足量的焦炭粉末混合均匀放入装置A的试管中，另一份放入装置B的玻璃管中。
①装置B的玻璃管中发生反应的化学方程式为 。
②当他观察到装置B的玻璃管中固体 、澄清石灰水变浑浊时，装置A的试管中尚无明显现象。
③通过上述实验对比，小宇同学认为工业上不直接用焦炭作为还原剂炼铁的主要原因有：反应不充分、反应速度慢、 等。
【质疑二】装置B中反应后的黑色固体一定就是单质铁吗？
【查阅资料】
a．铁常见的氧化物有氧化铁(Fe2O3)、四氧化三铁(Fe3O4)和氧化亚铁(FeO)。
b．四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末，无磁性，也不能被磁铁吸引。
④小宇同学设计了如下实验方案：用磁铁吸引装置B进行实验后的黑色固体，发现黑色固体可以部分被吸引，由此得出结论：黑色固体的成分是 。
18．碳是形成化合物种类最多的元素，含碳物质是化学研究的重要内容。
(1)如图是碳原子的结构示意图，图中的数值为 。
(2)碳元素可组成多种单质，下列有关说法不正确的是 (填字母)。
a．金刚石的硬度很大
b．每个C60分子是由60个碳原子构成的
c．石墨的导电性良好
d．金刚石、石墨和C60里碳原子排列方式相同
(3)CO和CO2均属于碳的氧化物。下列图示中，A是CO还原Fe2O3的部分实验装置，B是探究CO2性质的趣味实验装置。
①写出装置A中CO还原Fe2O3的化学方程式；从环保角度考虑，写出一种尾气处理的方法 。
②装置B中，注入浓NaOH溶液后，可观察到气球逐渐胀大，请分析原因 。
(4)实验室制取CO2等常见气体的相关装置如下图所示。
①实验室用大理石和稀盐酸反应制取干燥的CO2，所需装置从左到右的正确连接顺序为 接 接 (填字母)。
②用①中装置，选择过氧化氢溶液和二氧化锰制取O2，写出反应的化学方程式 。
(5)现用大理石和稀盐酸反应制取4.4g二氧化碳，理论上需质量分数为10%的盐酸的质量是多少？
参考答案：
1．BC
2．AB
3．AD
4．AD
5．AD
6．C
7．B
8．C
9．C
10．C
11．B
12．C
13．C
14．B
15．B
16．(1)
a
(2) 600℃ 1:9
(3)化学
(4)CuMg2/Mg2Cu
(5)
不会产生空气污染物
(6)
催化作用
17． 增大反应物的接触面积，使反应更快更充分 4 11 2 8 2SO2+O22SO3 CO2+C2CO BC 98% Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 固体从红色变成黑色 炼出的生铁杂质含量高 Fe3O4、FeO或FeO、Fe或Fe3O4、FeO、Fe
18．(1)4
(2)d
(3)
用一燃着的酒精灯放在尾气处理处，将尾气点燃 氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，而使瓶内的气体被消耗，压强变小，气球变大
(4) B E C
(5)设：理论上需质量分数为10%的盐酸的质量是。
答：理论上需质量分数为10%的盐酸的质量是73g。
一、多选题
1．某兴趣小组同学取7.2g固体样品（由氧化铁和铁粉混合而成），用下图所示的装置进行实验，待完全反应后，得到固体的质量为6g，B中澄清石灰水变浑浊。下列说法正确的是
A．一氧化碳在反应中体现了氧化性 B．该实验中共发生了3个化学反应
C．样品中铁元素与氧元素质量比为5：1 D．实验结束时先熄灭酒精灯，最后熄灭酒精喷灯
2．下列说法正确的是
A．高炉炼铁中所需高温和CO生成都与焦炭有关
B．由一种元素组成的物质可能是单质，一定不是化合物
C．原子通过得失电子形成离子，离子一定不能形成原子
D．某气体不能使带火星木条复燃，该气体中一定不含氧气
3．下列有关实验的描述中，错误的是（ ）
A．红磷在空气中燃烧，产生浓厚的烟雾，生成有刺激性气味的气体
B．加热高锰酸钾制取氧气，要在试管口放一团蓬松的棉花
C．一氧化碳与氧化铁的反应，需要处理尾气
D．向氢氧化钠溶液中滴加无色酚酞试液，溶液变蓝色
4．在明代宋应星所著的《天工开物》中，有关火法炼锌的工艺记载：“每炉甘石十斤，装载入一泥罐内，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团。”（注：炉甘石的主要成分是碳酸锌）火法炼锌主要发生的化学反应是，下列说法正确的是（ ）
A．X的化学式是CO B．“逐层用煤炭饼垫盛”是为了燃烧提供高温
C．反应前后固体的质量不变 D．“罐中炉甘石熔化成团”，团的主要成分是锌
5．某学习小组模拟工业炼铁原理，从13.6g铁和氧化铁的混合物中提取铁，向该混合物中通入足量的CO并灼热至完全反应，所得固体质量为11.2g，下列结论正确的是（ ）
A．该混合物中铁的质量为5.6g
B．该实验需要CO总质量为4.2g
C．该混合物中铁元素质量分数为50%
D．反应生成CO2的总质量为6.6g
二、选择题
6．不属于赤铁矿冶铁过程中的主要反应的是
A．
B．
C．
D．
7．下列矿石的主要成分为Fe3O4的是（ ）
A．赤铁矿 B．磁铁矿 C．菱铁矿 D．褐铁矿
8．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
9．下列金属中一定以化合物形态存在于矿物之中的是( )
A．金 B．银 C．铁 D．铂
10．用1000t含氧化铁80％的赤铁矿炼铁，可炼出铁的质量为：
A．140t B．200t C．560t D．800t
11．冶铁的原料中，除铁矿石、焦炭、空气，还应添加的是
A．一氧化碳 B．石灰石 C．二氧化锰 D．碳化铁
12．下列实验现象描述正确的是
A．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成红棕色固体
B．将CO通入灼热的氧化铁中，硬质玻璃管中黑色固体变为红色
C．往氯化铜溶液中插入铝丝，铝丝表面出现红色固体，溶液由蓝色变为无色
D．红磷在氧气中燃烧，产生大量白色烟雾，放出热量
13．下列各组转化中，一定条件下不能一步实现的组合是
A．H2CO3 CO2CO
B．CO2CCO2
C．H2OO2H2O2
D．Fe2O3Fe Fe3O4
14．将4．84g某纯净的铁的氧化物，与足量的一氧化碳在加热的条件下完全反应，反应生成的气体被足量的澄清石灰水完全吸收，得到11．0g白色沉淀，则该铁的氧化物的化学式为
A．FeO B．FeO2 C．Fe2O3 D．Fe3O4
15．下列化学方程式中，错误的是
A．3Fe+2O2Fe3O4
B．2HgO=2Hg+O2
C．Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
D．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
三、综合应用题
16．氢能是未来的理想能源。
I.氢气制备
(1)有研究表明，在某催化剂作用下可实现光解海水制H2，反应的化学方程式为 。光解水生成的两种气体体积与时间的关系如图1所示，其中表示H2生成的是 （填“a”或“b”）。
(2)一定温度下，用钼铁（Mo—Fe）作催化剂，可以裂解乙醇（C2H5OH）制备H2。研究数据如图2所示，分析可知：其它条件相同时，裂解乙醇制氢的最佳温度是 ，催化剂中最佳的钼（Mo）铁用量比是 。
Ⅱ.氢气储存
(3)Mg17Al12是一种储氢材料，完全吸氢后得MgH2和Al，储氢过程属于 变化（填“物理”或“化学”）。
(4)X也是一种储氢材料，11.2gX在O2中完全燃烧，只生成8.0gCuO和8.0gMgO，则化合物X的化学式是 。
Ⅲ.氢气应用
(5)一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图-3所示。
①高温下，用H2与Fe3O4反应炼铁的化学方程式为 。
②跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”的主要优点有 。
(6)H2与CO2在一定条件下转化为CH4的反应历程如图4所示（虚线处部分中间产物略去），该转化的化学应方程式 ，过程中MgO的作用是 。
17．硫酸(H2SO4)是一种用途广泛的化工原料，工业上常用煅烧黄铁矿(主要成分是FeS2)的方法来生产硫酸，简要的工艺流程图如下：
(1)黄铁矿投入沸腾炉前粉碎的目的是 。
(2)在沸腾炉中发生的反应为： ( ) FeS2+ ( ) O2( ) Fe2O3+ ( ) SO2(请在化学式前面配上适当的化学计量数)，得到的炉渣(Fe2O3)可用来炼铁。
(3)请写出流程中SO2转化为SO3的化学方程式 。
【炉渣的综合利用】
为了实现炉渣(Fe2O3)的综合利用，工业上把炉渣和焦炭、石灰石一起投入高炉，主要反应过程如图：
(4)步骤②发生反应的化学方程式为 。
(5)下列有关高炉炼铁的说法正确的是 (填序号)。
A．上述流程中涉及的三个反应均为吸热反应
B．上述步骤①反应中，还原剂是焦炭
C．焦炭的作用之一是为炼铁炉提供高温条件
D．焦炭的另一个作用是除去铁矿石中的杂质
(6)分析高炉所得的生铁中单质铁的含量：
小瑾同学为测定生铁中铁的质量分数，先后进行了四次实验，实验数据记录如下表。根据她的实验数据，试计算生铁中铁的质量分数是 ？
第一次 第二次 第三次 第四次
所取生铁的质量∕g 10 10 10 10
所加稀硫酸的质量∕g 25 50 75 100
生成氢气的质量∕g 0.10 0.20 0.30 0.35
【反思质疑】小宇同学在梳理工业炼铁的相关知识时，提出了以下质疑：
【质疑一】焦炭也具有还原性而且成本低，工业炼铁为什么不直接用焦炭作为还原剂冶炼铁矿石？
(7)他设计了下图所示的一组对比实验：称取两份相同质量的氧化铁粉末，一份与足量的焦炭粉末混合均匀放入装置A的试管中，另一份放入装置B的玻璃管中。
①装置B的玻璃管中发生反应的化学方程式为 。
②当他观察到装置B的玻璃管中固体 、澄清石灰水变浑浊时，装置A的试管中尚无明显现象。
③通过上述实验对比，小宇同学认为工业上不直接用焦炭作为还原剂炼铁的主要原因有：反应不充分、反应速度慢、 等。
【质疑二】装置B中反应后的黑色固体一定就是单质铁吗？
【查阅资料】
a．铁常见的氧化物有氧化铁(Fe2O3)、四氧化三铁(Fe3O4)和氧化亚铁(FeO)。
b．四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末，无磁性，也不能被磁铁吸引。
④小宇同学设计了如下实验方案：用磁铁吸引装置B进行实验后的黑色固体，发现黑色固体可以部分被吸引，由此得出结论：黑色固体的成分是 。
18．碳是形成化合物种类最多的元素，含碳物质是化学研究的重要内容。
(1)如图是碳原子的结构示意图，图中的数值为 。
(2)碳元素可组成多种单质，下列有关说法不正确的是 (填字母)。
a．金刚石的硬度很大
b．每个C60分子是由60个碳原子构成的
c．石墨的导电性良好
d．金刚石、石墨和C60里碳原子排列方式相同
(3)CO和CO2均属于碳的氧化物。下列图示中，A是CO还原Fe2O3的部分实验装置，B是探究CO2性质的趣味实验装置。
①写出装置A中CO还原Fe2O3的化学方程式；从环保角度考虑，写出一种尾气处理的方法 。
②装置B中，注入浓NaOH溶液后，可观察到气球逐渐胀大，请分析原因 。
(4)实验室制取CO2等常见气体的相关装置如下图所示。
①实验室用大理石和稀盐酸反应制取干燥的CO2，所需装置从左到右的正确连接顺序为 接 接 (填字母)。
②用①中装置，选择过氧化氢溶液和二氧化锰制取O2，写出反应的化学方程式 。
(5)现用大理石和稀盐酸反应制取4.4g二氧化碳，理论上需质量分数为10%的盐酸的质量是多少？
参考答案：
1．BC
2．AB
3．AD
4．AD
5．AD
6．C
7．B
8．C
9．C
10．C
11．B
12．C
13．C
14．B
15．B
16．(1)
a
(2) 600℃ 1:9
(3)化学
(4)CuMg2/Mg2Cu
(5)
不会产生空气污染物
(6)
催化作用
17． 增大反应物的接触面积，使反应更快更充分 4 11 2 8 2SO2+O22SO3 CO2+C2CO BC 98% Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 固体从红色变成黑色 炼出的生铁杂质含量高 Fe3O4、FeO或FeO、Fe或Fe3O4、FeO、Fe
18．(1)4
(2)d
(3)
用一燃着的酒精灯放在尾气处理处，将尾气点燃 氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，而使瓶内的气体被消耗，压强变小，气球变大
(4) B E C
(5)设：理论上需质量分数为10%的盐酸的质量是。
答：理论上需质量分数为10%的盐酸的质量是73g。