科粤版化学九下同步测试：6.3金属矿物与冶炼（含解析）
文档属性
| 名称 | 科粤版化学九下同步测试：6.3金属矿物与冶炼（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 302.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 科粤版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-12 18:25:00 | ||
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文档简介
6.3 金属矿物与冶炼
一、单选题
1．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是氧化还原反应
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
2．用赤铁矿在高炉中炼铁过程中可能发生下列化学反应：
① ②
③ ④
对于这些反应的叙述不正确的是
A．共涉及两种基本反应类型
B．反应②可用于实验室制备二氧化碳
C．反应④过程中可观察到红棕色粉末逐渐变为黑色
D．CO和CO2可以相互转化
3．炼铁的主要原料是（ ）
A．铁矿石、焦炭、石灰石 B．铁矿石、焦炭、生石灰
C．铁矿石、一氧化碳、二氧化碳 D．铁矿石、一氧化碳、石灰石
4．钢铁是全世界应用最多的金属材料。下列关于钢铁及制品的说法错误的是（ ）
A．铁合金有生铁和钢两种，其性能要比纯铁更优良
B．配制含硫酸铜的波尔多液时不能用铁制容器盛装，
C．高炉中炼铁的主要反应可表示为：3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑
D．家用菜刀经洗净擦干后可防止生锈
5．下列关于一氧化碳的叙述正确的是
A．“低碳生活”就是降低CO的排放
B．高炉炼铁的主要反应原理是高温下用一氧化碳还原铁的氧化物
C．在煤炉上放一盆水可以防止CO中毒
D．实验室常用块状石灰石和稀盐酸反应制CO
6．下列关于工业炼铁的说法，错误的是（ ）
A．高炉炼铁得到生铁
B．石灰石的作用是除去二氧化硅，形成炉渣
C．工业炼铁还原铁矿石反应中，作还原剂的是焦炭
D．工业炼铁原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气
7．下列化学方程式书写正确的是
A．
B．
C．
D．
8．下列变化中，只发生物理变化的是
A．百炼成钢 B．钢水浇铸 C．湿法炼铜 D．明矾净水
9．下列实验中，根据实验现象可得到相应结论的是
实验操作 实验现象 实验结论
A 在螺旋状细铁丝下端系一根火柴，点燃火柴 至快燃尽时，将铁丝插入盛有氧气的集气瓶中 铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 铁可与氧气反应生成Fe2O3
B 将 AgNO3溶液和 Cu（NO3）2溶液分别加入两支装有铁钉的试管中 铁钉表面分别有灰黑色固体和红色固体析出 金属活动性由强到弱：Fe＞Cu＞Ag
C 将一氧化碳气体通过灼热的氧化铁粉末 红色固体变成黑色固体 一氧化碳具有还原性
D 将黄铜和纯铜相互刻划 黄铜表面出现划痕 纯铜质地较硬
A．A B．B C．C D．D
10．下列化学方程式能正确表示所述内容的是
A．铁丝在氧气中燃烧：
B．铁投入稀盐酸中：
C．铝片投入硫酸铜：
D．高炉炼铁：
11．炼铁高炉中发生的下列反应中属于化合反应的是
①高温煅烧石灰石
②焦炭充分燃烧
③灼热的焦炭与二氧化碳反应
④高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
12．下列化学方程式书写正确的是
A．Al+2HCl＝AlCl2+H2↑ B．4Cu+O22Cu2O
C．3CO+Fe2O32Fe+3CO2 D．Cu+FeSO4＝CuSO4+Fe
二、填空题
13．高铁是中国技术创新的典范，是中国人用自己的方式建设的运输网络，是一种值得大力推广的绿色运输方式。
（1）修建铁路所需大量钢铁是以铁矿石为主要原料冶炼而得。写出用一氧化碳和赤铁矿炼铁的化学方程式_______________________；
（2）高铁列车车厢是密闭的空间，因此提供清洁的空气、保持车厢的卫生非常重要。高铁酸钠（Na2FeO4）是高铁常用的一种“绿色环保高效”消毒剂，高铁酸钠中铁元素的化合价是____；制备高铁酸钠的反应式：Fe2O3+3NaNO3+4NaOH=2Na2FeO4+3NaNO2+2X， X的化学式为_______。
14．炼铁厂利用化学反应3CO+Fe2O32Fe+3CO来冶炼铁。
（1）该反应的反应物之间的质量比为_____（化成最简比）；
（2）该反应中，表现出还原性的物质是_____；
（3）该反应_____（选填“是”或“否”）属于置换反应。
15．
①____；②____；③____；④____；⑤____；⑥______。
16．2019年11月25日,京港高铁南昌至赣州段进入运行试验阶段,昌赣高铁12月底前开通。请回答下列问题:
（1）铁路建设过程中使用了大量的钢,钢属于_____（选填“金属材料”或“非金属材料”）,钢是_____，（选填“单质”“化合物”或“混合物”）,钢与纯铁相比,钢的优点是_____（写一点即可）。
（2）在铁轨铺设过程中要焊接钢材,焊接时通常要在通入氩气的环境中进行,通入氩气进行焊接的目的是_____。
（3）铁路建设过程中使用了大量的钢铁，工业上使用一氧化碳与赤铁矿（主要成分为氧化铁）反应冶炼铁，反应的化学方程式为_____。
17．用化学方程式回答下列问题
（1）铝在空气中具有良好的抗腐蚀性能是因为_____。
（2）工业上用一氧化碳还原赤铁矿冶炼金属铁_____。
（3）氢气是高能燃料。实验室常用的制取氢气的化学方程式_____。
三、实验题
18．乙图是一氧化碳还原氧化铁的装置图，图中仪器A的名称是_______，在一氧化碳充足的情况下，反应完成后为了得到更多纯净的金属铁应进行的操作是__________。右边导管口点燃酒精灯的目的是____________。此处尾气发生反应的化学方程式为__________________。
19．已知：甲酸（HCOOH）常温下是无色易挥发的液体，化学性质与盐酸相似．甲酸还可以在浓硫酸作用下分解，反应的化学方程式为：．某化学兴趣小组的同学利用下列装置制备一氧化碳，并测定某赤铁矿石样品中氧化铁的质量分数．（样品中杂质不参加反应，装置气密性良好，各装置内所装试剂足量）
（1）装置 D 玻璃管中反应的化学方程式为_____．
（2）装置 B 的作用是_____，装置C中的试剂是_____．点燃装置F处酒精灯的目的是_____．
（3）关于该实验，下列说法正确的是______
A．开始实验时，先点燃 A 处酒精灯，一段时间后，再点燃 F 处酒精灯
B．实验结束时，熄灭各处酒精灯和喷灯的顺序依次是 A、D、F
C．反应后，装置D玻璃管中的固体物质减少的质量等于E中增加的质量
D．若取赤铁矿石样品质量为m，充分反应后，D中玻璃管内的固体质量减少了n，则样品中氧化铁的质量分数为×100%
20．铁和铁的化合物在工农业生产中有广泛的应用。铁的冶炼和探究。取24.0g Fe2O3粉末，小组同学用如图装置模拟炼铁，并测定反应后固体成分。
资料：碱石灰可吸收H2O和CO2。
（1）连接装置，先______________，再装入药品。
（2）实验时先通入CO，目的是_____________。
（3）①控制A中温度在700℃至固体全部变黑，继续通CO至冷却。目的是除了防止生成的Fe被氧化外还有_______________。
②通过测定装置B中固体的质量变化，可准确求得装置A中剩余固体质量。装置C的作用是_____________。
③现直接测得装置A中剩余固体质量为19.2g。则装置B中固体应增重_______g。
（4）经分析A中剩余固体19.2g为Fe和FexOy的混合物，向其中加入足量的稀H2SO4充分反应，得H2 0.3g。
①固体中Fe质量为________g。
②FexOy的化学式为________。
21．人类文明进步与金属材料的发展关系密切，我们祖先很早就掌握了金属冶炼工艺。
(1)组装如图装置进行实验，取用木炭粉和氧化铜粉末的仪器是______；写出大试管中反应的化学方程式______，此反应类型属于______。写出装置中发生反应的化学方程式______。
(2)以下两组实验装置有所不同，但原料和反应原理相同。氧化铁粉末呈______色，写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式______。
以下实验结论，你认为不正确的是______（填写序号）。
①玻璃管中固体物质减少的质量等于参加反应的氧化铁中氧元素的质量
②根据澄清石灰水增加的质量，可以计算出一氧化碳消耗的质量
③反应过程中铁元素在固体中的质量分数逐渐增大
④装置中尾气处理的目的是防止一氧化碳污染空气
22．某同学利用下图微型实验装置进行实验。
(1)a处发生反应的化学方程式是_____。
(2)b处澄清石灰水的作用是_____。
四、计算题
23．炼铁厂常以焦炭、赤铁矿（主要成分是Fe2O3）等为主要原料炼铁，现有含Fe2O380%的赤铁矿2000t，可练得含铁90%的生铁多少吨？
参考答案
1．C
【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，故选项A说法正确；
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，防止加热时发生爆炸，故选项B说法正确；
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，故选项C说法错误；
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，故选项D说法正确。
故选C。
2．B
【详解】A.反应①是炭和氧气在高温下反应生成二氧化碳，反应③是炭和二氧化碳高温下反应生成二氧化碳，都是由两种物质反应生成另一种新物质，符合“多变一”的特征，均属于化合反应，反应②是碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，由一种物质分解生成两种新物质，符合“一变多”的特征，属于分解反应， ④不属于基本反应类型，共涉及两种基本反应类型，选项说法正确；
B.反应②是在高温的条件下进行的，所以实验室中制取二氧化碳不选择此方法，而是采用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取，选项说法错误；
C.在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，所以观察到红棕色粉末逐渐变为黑色，选项说法正确；
D.由反应③和反应④可知，CO和CO2可以相互转化，选项说法正确。
故选：B。
3．A
【详解】炼铁的主要原料是石灰石、铁矿石、焦炭，石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣，焦炭提供热量和一氧化碳，一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁。
故选A。
4．C
【详解】A.铁合金有生铁和钢两种，其性能要比纯铁更优良，正确，不符合题意；
B.铁能与硫酸铜反应，故配制含硫酸铜的波尔多液时不能用铁制容器盛装，正确，不符合题意；
C.高炉中炼铁的主要反应为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，错误，符合题意；
D.家用菜刀经洗净擦干后可防止生锈，正确，不符合题意；
故选：C。
5．B
【详解】A.“低碳生活”降低的是CO2的排放，故选项不正确；
B.高炉炼铁的主要反应原理是高温下用一氧化碳还原铁的氧化物生成铁和二氧化碳，故选项正确；
C.一氧化碳难溶于水且不与水反应，不能在煤炉上放水来防止CO中毒，故选项不正确；
D.实验室常用块状石灰石或大理石和稀盐酸反应制CO2，故选项不正确。
6．C
【详解】A.工业炼铁得到的是生铁，含有碳等杂质，不是纯铁，故A正确；
B.石灰石的作用是除去二氧化硅，形成炉渣，故B正确；
C.工业炼铁中利用了焦炭的可燃性，提供热量；又利用其还原性，与二氧化碳反应生成一氧化碳气体，然后利用一氧化碳和氧化铁反应生成铁，故C不正确；
D.工业炼铁原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气，故D正确。故选C。
7．C
【详解】A. 铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，，选项错误；
B. 铜的活动性比铁的弱，铜和硫酸亚铁不反应，选项错误；
C. 镁和氧气在点燃条件下生成氧化镁，，选项正确；
D. 氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，，选项错误。
故选C。
8．B
【详解】A.炼钢是用化学方法除生铁中的碳，发生了化学变化，不符合题意；
B.钢水浇铸指铁从液态转变成固态，属于物理变化，符合题意；
C.湿法炼铜是铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，发生化学变化，不符合题意；
D.明矾净水指明矾在水中电离出的铝离子和水反应，生成胶状的氢氧化铝，吸附水中的悬浮杂质，故发生了化学变化，不符合题意；
故选B。
9．C
【详解】A.在螺旋状细铁丝下端系一根火柴，点燃火柴至快燃尽时，将铁丝插入盛有氧气的集气瓶中，铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，加热时铁丝可在氧气中迅速反应生成四氧化三铁，故选项说法错误；
B.将AgNO3溶液和Cu（NO3）2溶液分别加入两支装有铁钉的试管中，铁钉表面分别有灰黑色固体和红色固体析出，说明了活动性Fe＞Ag，Fe＞Cu；无法比较铜和银的金属活动性，故选项说法错误；
C.将一氧化碳气体通过灼热的氧化铁粉末，红色固体变成黑色固体，是因为一氧化碳具有还原性，与氧化铁反应生成了铁和二氧化碳，故选项说法正确；
D.黄铜是铜的合金，硬度大于铜，将黄铜与铜互相刻划，铜表面出现划痕，故选项说法错误。
故选C。
10．D
【详解】A.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，正确；化学方程式为，则A错误；
B.铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，正确的化学方程式为：，则B错误；
C.该化学方程式硫酸铝的化学式书写错误，正确的化学方程式应为：，则C错误；
D.该化学方程式书写完全正确，方程式为，则D正确。
故选D。
11．B
【详解】①高温煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳，符合一变多的特征，属于分解反应；
②焦炭充分燃烧生成二氧化碳，符合多变一的特征，属于化合反应；
③灼热的焦炭与二氧化碳反应生成一氧化碳，符合多变一的特征，属于化合反应；
④高温下一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，生成物有两种，不属于化合反应。
综上属于化合反应的是②③，故选B。
12．C
【详解】A.铝与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：，不符合题意；
B.铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，该反应的化学方程式为：，不符合题意；
C.一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：，符合题意；
D.在金属活动性顺序里，铜位于铁之后，铜与硫酸亚铁不反应，不符合题意。
故选C。
13． Fe2O3 + 3CO 2 Fe +3CO2 +6 H2O
【详解】（1）一氧化碳和赤铁矿炼铁，发生反应是一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：Fe2O3 + 3CO 2Fe +3CO2；(2). 化合物中元素的化合价的代数和为零，设铁元素的化合价为x,则x+(+1)×2+（-2）×4=0, x=+6（3）由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类个数不变，所以可知一个x分子中有2个氢原子和1个氧原子，化学式为：H2O
14． 21:40 CO 否
【详解】（1）反应的反应物是一氧化碳和氧化铁，反应的反应物之间的质量比为
。
（2）化学反应3CO+Fe2O32Fe+3CO，反应中，表现出还原性的物质是CO。
（3）置换反应是一种单质与一种化合物作用，生成另一种单质与另一种化合物的反应，该反应不属于置换反应。
15． 氧化铁或Fe2O3 四氧化三铁或Fe3O4 碳酸亚铁或FeCO3 必须含有铁元素 杂质 一氧化碳或CO
【详解】①赤铁矿的主要成分是氧化铁，化学式为Fe2O3，故填氧化铁或Fe2O3；
②磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，化学式为Fe3O4，故填四氧化三铁或Fe3O4；
③菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁，化学式为FeCO3，故填碳酸亚铁或FeCO3；
④利用铁矿石来炼铁，则铁矿石中必须含有铁元素，故填必须含有铁元素；
⑤石灰石能与矿石中的杂质反应生成炉渣，从而除去矿石中的杂质，故填杂质；
⑥炼铁的原理是利用一氧化碳的还原性将化合物中的铁元素置换为铁单质，而需要的一氧化碳由焦炭与空气中的氧气反应生成，一氧化碳的化学式为CO，故填一氧化碳或CO。
16． 金属材料 混合物 硬度更大（合理即可） 防止铁被氧化
【详解】（1）金属和合金都属于金属材料，钢是铁的合金，属于金属材料,钢是是由铁、碳等多种物质组成，是混合物，钢与纯铁相比，钢的优点是硬度更大（或耐腐蚀性强等合理即可）；
（2）在铁轨铺设过程中要焊接钢材，焊接时通常要在通人氩气的环境中进行，通入氩气进行焊接的目的是防止铁在高温条件下接触到氧气而被氧化；
（3）工业上使用一氧化碳与赤铁矿（主要成分为氧化铁）反应冶炼铁，原理是氧化铁和一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为。
17． 4Al+3O2=2Al2O3 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
【详解】（1）铝和氧气反应会生成致密的氧化铝薄膜，阻碍铝的进一步氧化，故填：4Al+3O2=2Al2O3；
（2）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Fe2O3+3CO2Fe+3CO2．故填：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（3）实验室使用锌和稀硫酸反应制取氢气，化学方程式是Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，故填：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。
18． 铁架台 先熄灭酒精灯，继续通一氧化碳至冷却 尾气处理 2CO+O22CO2
【详解】仪器A的名称是铁架台；在一氧化碳充足的情况下，反应完成后为了防止灼热铁被空气中氧气氧化，得到更多纯净的金属铁应进行的操作是先熄灭酒精灯，继续通一氧化碳至冷却。一氧化碳气体有毒，右边导管口点燃酒精灯的目的是尾气处理；此处尾气发生反应的化学方程式一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳：2CO+O22CO2。
19． 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 吸收挥发出甲酸气体，防止影响CO2质量的测定 浓硫酸 将尾气处理，避免造成空气污染 AD
【详解】（1）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳．该反应的化学方程式为：；
（2）甲酸易挥发，所以B中的氢氧化钠溶液可以吸收挥发出来的甲酸气体，防止对二氧化碳的测定造成影响；
C装置内的浓硫酸对一氧化碳气体进行干燥；
反应后的尾气中含有有毒的一氧化碳气体，不能直接排放到空气中，为了防止造成空气污染，要对尾气进行点燃处理；
故填：吸收挥发出甲酸气体，防止影响CO2质量的测定；浓硫酸；将尾气处理，避免造成空气污染；
（3）A．开始实验时，先点燃A处酒精灯，使产生的一氧化碳排净装置内的空气，一段时间后，再点燃F处酒精灯将尾气点燃，以免造成空气污染，故正确；
B．实验结束时，要先熄灭D处的酒精喷灯，等到装置冷却后再熄灭A处的酒精灯，最后熄灭F处的酒精灯，故错误；
C．装置D玻璃管中的固体物质减少的质量是氧化铁中氧元素的质量，E中增加的质量是反应生成二氧化碳的质量，二者并不相等，故错误；
D．设氧化铁的质量为x，则
则样品中氧化铁的质量分数为，故正确．
故填：AD．
【点睛】本题通过一氧化碳还原氧化铁考查常见物质的性质，增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．
20． 检查装置的气密性 排尽装置的空气，防爆炸 把生成的CO2全部排出被B吸收 吸收空气中的二氧化碳和水蒸气 13.2 8.4
【详解】（1）有气体参加的反应，实验前需要检验装置的气密性，所以连接装置，先检查装置的气密性，再装入药品；
（2）CO具有可燃性，与玻璃管中的空气混合受热会发生爆炸，所以应先通CO排尽玻璃管中的空气，然后再加热；
（3）①控制A中温度在700℃至固体全部变黑，继续通CO至冷却。目的是除了防止生成的Fe被氧化外还有：把生成的CO2全部排出被B吸收；
②碱石灰能够吸收水和二氧化碳，所以装置C的作用是：吸收空气中的二氧化碳和水蒸气；
③测得装置 A 中剩余固体质量为19.2g，减少4.8g，就是氧元素的质量，所以
设生成二氧化碳质量为x
x=13.2g
所以装置B中固体应增重13.2g；
（4）设固体中铁的质量为y
y=8.4g，
所以FexOy的质量为：19.2g-8.4g=10.8g
24.0g Fe2O3中氧元素总质量为：
则FexOy中氧元素质量为：
铁元素的质量为：，
铁、氧原子个数比为：
所以FexOy 的化学式为。
21．(1) 药匙 2CuO+C2Cu+CO2↑ 置换反应 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
(2) 红棕 ②③
【解析】(1)
取用木炭粉和氧化铜粉末的仪器是药匙；在加热的条件下，氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳气体，其化学方程式为；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，属于置换反应；二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，其化学方程式为；故答案为：药匙；；置换反应；；
(2)
氧化铁粉末呈红棕色；在高温的条件下，氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，其化学方程式为；故答案为：红棕；；
①由化学反应的原理可知，一氧化碳带走氧化铁中的氧元素，生成二氧化碳排出，所以玻璃管中固体物质减少的质量等于参加反应的氧化铁中氧元素的质量，说法正确；
②因为该实验中，需要先通入一氧化碳，反应结束后还需要继续通入一氧化碳直到装置冷却，一氧化碳不与澄清石灰水反应，所以无法计算出消耗的一氧化碳的质量，说法错误；
③因为在反应过程中，氧化铁被逐渐还原为铁，此过程中，铁元素的质量不变，而固体的质量逐渐减少直到完全反应，因此反应过程中铁元素在固体中的质量分数逐渐增大，直到完全反应后不再改变，说法错误；
④一氧化碳是一种有毒气体，装置中尾气处理的目的是防止一氧化碳污染空气，说法正确。
故选：②③。
22． 检验生成物二氧化碳
【详解】（1）一氧化碳能与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，故a处发生反应的化学方程式为：；
（2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故b处澄清石灰水的作用是检验一氧化碳与氧化铁反应生成了二氧化碳。
23．1244.4t
【分析】由赤铁矿石的质量、氧化铁的质量分数、生铁中铁的质量分数，根据赤铁矿炼铁的化学方程式可以列式计算出炼出生铁的质量。
【详解】设冶炼出含Fe90%的生铁质量为x：
冶炼出含Fe90%的生铁为1244.4t。
一、单选题
1．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是氧化还原反应
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
2．用赤铁矿在高炉中炼铁过程中可能发生下列化学反应：
① ②
③ ④
对于这些反应的叙述不正确的是
A．共涉及两种基本反应类型
B．反应②可用于实验室制备二氧化碳
C．反应④过程中可观察到红棕色粉末逐渐变为黑色
D．CO和CO2可以相互转化
3．炼铁的主要原料是（ ）
A．铁矿石、焦炭、石灰石 B．铁矿石、焦炭、生石灰
C．铁矿石、一氧化碳、二氧化碳 D．铁矿石、一氧化碳、石灰石
4．钢铁是全世界应用最多的金属材料。下列关于钢铁及制品的说法错误的是（ ）
A．铁合金有生铁和钢两种，其性能要比纯铁更优良
B．配制含硫酸铜的波尔多液时不能用铁制容器盛装，
C．高炉中炼铁的主要反应可表示为：3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑
D．家用菜刀经洗净擦干后可防止生锈
5．下列关于一氧化碳的叙述正确的是
A．“低碳生活”就是降低CO的排放
B．高炉炼铁的主要反应原理是高温下用一氧化碳还原铁的氧化物
C．在煤炉上放一盆水可以防止CO中毒
D．实验室常用块状石灰石和稀盐酸反应制CO
6．下列关于工业炼铁的说法，错误的是（ ）
A．高炉炼铁得到生铁
B．石灰石的作用是除去二氧化硅，形成炉渣
C．工业炼铁还原铁矿石反应中，作还原剂的是焦炭
D．工业炼铁原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气
7．下列化学方程式书写正确的是
A．
B．
C．
D．
8．下列变化中，只发生物理变化的是
A．百炼成钢 B．钢水浇铸 C．湿法炼铜 D．明矾净水
9．下列实验中，根据实验现象可得到相应结论的是
实验操作 实验现象 实验结论
A 在螺旋状细铁丝下端系一根火柴，点燃火柴 至快燃尽时，将铁丝插入盛有氧气的集气瓶中 铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 铁可与氧气反应生成Fe2O3
B 将 AgNO3溶液和 Cu（NO3）2溶液分别加入两支装有铁钉的试管中 铁钉表面分别有灰黑色固体和红色固体析出 金属活动性由强到弱：Fe＞Cu＞Ag
C 将一氧化碳气体通过灼热的氧化铁粉末 红色固体变成黑色固体 一氧化碳具有还原性
D 将黄铜和纯铜相互刻划 黄铜表面出现划痕 纯铜质地较硬
A．A B．B C．C D．D
10．下列化学方程式能正确表示所述内容的是
A．铁丝在氧气中燃烧：
B．铁投入稀盐酸中：
C．铝片投入硫酸铜：
D．高炉炼铁：
11．炼铁高炉中发生的下列反应中属于化合反应的是
①高温煅烧石灰石
②焦炭充分燃烧
③灼热的焦炭与二氧化碳反应
④高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
12．下列化学方程式书写正确的是
A．Al+2HCl＝AlCl2+H2↑ B．4Cu+O22Cu2O
C．3CO+Fe2O32Fe+3CO2 D．Cu+FeSO4＝CuSO4+Fe
二、填空题
13．高铁是中国技术创新的典范，是中国人用自己的方式建设的运输网络，是一种值得大力推广的绿色运输方式。
（1）修建铁路所需大量钢铁是以铁矿石为主要原料冶炼而得。写出用一氧化碳和赤铁矿炼铁的化学方程式_______________________；
（2）高铁列车车厢是密闭的空间，因此提供清洁的空气、保持车厢的卫生非常重要。高铁酸钠（Na2FeO4）是高铁常用的一种“绿色环保高效”消毒剂，高铁酸钠中铁元素的化合价是____；制备高铁酸钠的反应式：Fe2O3+3NaNO3+4NaOH=2Na2FeO4+3NaNO2+2X， X的化学式为_______。
14．炼铁厂利用化学反应3CO+Fe2O32Fe+3CO来冶炼铁。
（1）该反应的反应物之间的质量比为_____（化成最简比）；
（2）该反应中，表现出还原性的物质是_____；
（3）该反应_____（选填“是”或“否”）属于置换反应。
15．
①____；②____；③____；④____；⑤____；⑥______。
16．2019年11月25日,京港高铁南昌至赣州段进入运行试验阶段,昌赣高铁12月底前开通。请回答下列问题:
（1）铁路建设过程中使用了大量的钢,钢属于_____（选填“金属材料”或“非金属材料”）,钢是_____，（选填“单质”“化合物”或“混合物”）,钢与纯铁相比,钢的优点是_____（写一点即可）。
（2）在铁轨铺设过程中要焊接钢材,焊接时通常要在通入氩气的环境中进行,通入氩气进行焊接的目的是_____。
（3）铁路建设过程中使用了大量的钢铁，工业上使用一氧化碳与赤铁矿（主要成分为氧化铁）反应冶炼铁，反应的化学方程式为_____。
17．用化学方程式回答下列问题
（1）铝在空气中具有良好的抗腐蚀性能是因为_____。
（2）工业上用一氧化碳还原赤铁矿冶炼金属铁_____。
（3）氢气是高能燃料。实验室常用的制取氢气的化学方程式_____。
三、实验题
18．乙图是一氧化碳还原氧化铁的装置图，图中仪器A的名称是_______，在一氧化碳充足的情况下，反应完成后为了得到更多纯净的金属铁应进行的操作是__________。右边导管口点燃酒精灯的目的是____________。此处尾气发生反应的化学方程式为__________________。
19．已知：甲酸（HCOOH）常温下是无色易挥发的液体，化学性质与盐酸相似．甲酸还可以在浓硫酸作用下分解，反应的化学方程式为：．某化学兴趣小组的同学利用下列装置制备一氧化碳，并测定某赤铁矿石样品中氧化铁的质量分数．（样品中杂质不参加反应，装置气密性良好，各装置内所装试剂足量）
（1）装置 D 玻璃管中反应的化学方程式为_____．
（2）装置 B 的作用是_____，装置C中的试剂是_____．点燃装置F处酒精灯的目的是_____．
（3）关于该实验，下列说法正确的是______
A．开始实验时，先点燃 A 处酒精灯，一段时间后，再点燃 F 处酒精灯
B．实验结束时，熄灭各处酒精灯和喷灯的顺序依次是 A、D、F
C．反应后，装置D玻璃管中的固体物质减少的质量等于E中增加的质量
D．若取赤铁矿石样品质量为m，充分反应后，D中玻璃管内的固体质量减少了n，则样品中氧化铁的质量分数为×100%
20．铁和铁的化合物在工农业生产中有广泛的应用。铁的冶炼和探究。取24.0g Fe2O3粉末，小组同学用如图装置模拟炼铁，并测定反应后固体成分。
资料：碱石灰可吸收H2O和CO2。
（1）连接装置，先______________，再装入药品。
（2）实验时先通入CO，目的是_____________。
（3）①控制A中温度在700℃至固体全部变黑，继续通CO至冷却。目的是除了防止生成的Fe被氧化外还有_______________。
②通过测定装置B中固体的质量变化，可准确求得装置A中剩余固体质量。装置C的作用是_____________。
③现直接测得装置A中剩余固体质量为19.2g。则装置B中固体应增重_______g。
（4）经分析A中剩余固体19.2g为Fe和FexOy的混合物，向其中加入足量的稀H2SO4充分反应，得H2 0.3g。
①固体中Fe质量为________g。
②FexOy的化学式为________。
21．人类文明进步与金属材料的发展关系密切，我们祖先很早就掌握了金属冶炼工艺。
(1)组装如图装置进行实验，取用木炭粉和氧化铜粉末的仪器是______；写出大试管中反应的化学方程式______，此反应类型属于______。写出装置中发生反应的化学方程式______。
(2)以下两组实验装置有所不同，但原料和反应原理相同。氧化铁粉末呈______色，写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式______。
以下实验结论，你认为不正确的是______（填写序号）。
①玻璃管中固体物质减少的质量等于参加反应的氧化铁中氧元素的质量
②根据澄清石灰水增加的质量，可以计算出一氧化碳消耗的质量
③反应过程中铁元素在固体中的质量分数逐渐增大
④装置中尾气处理的目的是防止一氧化碳污染空气
22．某同学利用下图微型实验装置进行实验。
(1)a处发生反应的化学方程式是_____。
(2)b处澄清石灰水的作用是_____。
四、计算题
23．炼铁厂常以焦炭、赤铁矿（主要成分是Fe2O3）等为主要原料炼铁，现有含Fe2O380%的赤铁矿2000t，可练得含铁90%的生铁多少吨？
参考答案
1．C
【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，故选项A说法正确；
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，防止加热时发生爆炸，故选项B说法正确；
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，故选项C说法错误；
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，故选项D说法正确。
故选C。
2．B
【详解】A.反应①是炭和氧气在高温下反应生成二氧化碳，反应③是炭和二氧化碳高温下反应生成二氧化碳，都是由两种物质反应生成另一种新物质，符合“多变一”的特征，均属于化合反应，反应②是碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，由一种物质分解生成两种新物质，符合“一变多”的特征，属于分解反应， ④不属于基本反应类型，共涉及两种基本反应类型，选项说法正确；
B.反应②是在高温的条件下进行的，所以实验室中制取二氧化碳不选择此方法，而是采用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取，选项说法错误；
C.在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，所以观察到红棕色粉末逐渐变为黑色，选项说法正确；
D.由反应③和反应④可知，CO和CO2可以相互转化，选项说法正确。
故选：B。
3．A
【详解】炼铁的主要原料是石灰石、铁矿石、焦炭，石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣，焦炭提供热量和一氧化碳，一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁。
故选A。
4．C
【详解】A.铁合金有生铁和钢两种，其性能要比纯铁更优良，正确，不符合题意；
B.铁能与硫酸铜反应，故配制含硫酸铜的波尔多液时不能用铁制容器盛装，正确，不符合题意；
C.高炉中炼铁的主要反应为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，错误，符合题意；
D.家用菜刀经洗净擦干后可防止生锈，正确，不符合题意；
故选：C。
5．B
【详解】A.“低碳生活”降低的是CO2的排放，故选项不正确；
B.高炉炼铁的主要反应原理是高温下用一氧化碳还原铁的氧化物生成铁和二氧化碳，故选项正确；
C.一氧化碳难溶于水且不与水反应，不能在煤炉上放水来防止CO中毒，故选项不正确；
D.实验室常用块状石灰石或大理石和稀盐酸反应制CO2，故选项不正确。
6．C
【详解】A.工业炼铁得到的是生铁，含有碳等杂质，不是纯铁，故A正确；
B.石灰石的作用是除去二氧化硅，形成炉渣，故B正确；
C.工业炼铁中利用了焦炭的可燃性，提供热量；又利用其还原性，与二氧化碳反应生成一氧化碳气体，然后利用一氧化碳和氧化铁反应生成铁，故C不正确；
D.工业炼铁原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气，故D正确。故选C。
7．C
【详解】A. 铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，，选项错误；
B. 铜的活动性比铁的弱，铜和硫酸亚铁不反应，选项错误；
C. 镁和氧气在点燃条件下生成氧化镁，，选项正确；
D. 氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，，选项错误。
故选C。
8．B
【详解】A.炼钢是用化学方法除生铁中的碳，发生了化学变化，不符合题意；
B.钢水浇铸指铁从液态转变成固态，属于物理变化，符合题意；
C.湿法炼铜是铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，发生化学变化，不符合题意；
D.明矾净水指明矾在水中电离出的铝离子和水反应，生成胶状的氢氧化铝，吸附水中的悬浮杂质，故发生了化学变化，不符合题意；
故选B。
9．C
【详解】A.在螺旋状细铁丝下端系一根火柴，点燃火柴至快燃尽时，将铁丝插入盛有氧气的集气瓶中，铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，加热时铁丝可在氧气中迅速反应生成四氧化三铁，故选项说法错误；
B.将AgNO3溶液和Cu（NO3）2溶液分别加入两支装有铁钉的试管中，铁钉表面分别有灰黑色固体和红色固体析出，说明了活动性Fe＞Ag，Fe＞Cu；无法比较铜和银的金属活动性，故选项说法错误；
C.将一氧化碳气体通过灼热的氧化铁粉末，红色固体变成黑色固体，是因为一氧化碳具有还原性，与氧化铁反应生成了铁和二氧化碳，故选项说法正确；
D.黄铜是铜的合金，硬度大于铜，将黄铜与铜互相刻划，铜表面出现划痕，故选项说法错误。
故选C。
10．D
【详解】A.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，正确；化学方程式为，则A错误；
B.铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，正确的化学方程式为：，则B错误；
C.该化学方程式硫酸铝的化学式书写错误，正确的化学方程式应为：，则C错误；
D.该化学方程式书写完全正确，方程式为，则D正确。
故选D。
11．B
【详解】①高温煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳，符合一变多的特征，属于分解反应；
②焦炭充分燃烧生成二氧化碳，符合多变一的特征，属于化合反应；
③灼热的焦炭与二氧化碳反应生成一氧化碳，符合多变一的特征，属于化合反应；
④高温下一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，生成物有两种，不属于化合反应。
综上属于化合反应的是②③，故选B。
12．C
【详解】A.铝与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：，不符合题意；
B.铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，该反应的化学方程式为：，不符合题意；
C.一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：，符合题意；
D.在金属活动性顺序里，铜位于铁之后，铜与硫酸亚铁不反应，不符合题意。
故选C。
13． Fe2O3 + 3CO 2 Fe +3CO2 +6 H2O
【详解】（1）一氧化碳和赤铁矿炼铁，发生反应是一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：Fe2O3 + 3CO 2Fe +3CO2；(2). 化合物中元素的化合价的代数和为零，设铁元素的化合价为x,则x+(+1)×2+（-2）×4=0, x=+6（3）由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类个数不变，所以可知一个x分子中有2个氢原子和1个氧原子，化学式为：H2O
14． 21:40 CO 否
【详解】（1）反应的反应物是一氧化碳和氧化铁，反应的反应物之间的质量比为
。
（2）化学反应3CO+Fe2O32Fe+3CO，反应中，表现出还原性的物质是CO。
（3）置换反应是一种单质与一种化合物作用，生成另一种单质与另一种化合物的反应，该反应不属于置换反应。
15． 氧化铁或Fe2O3 四氧化三铁或Fe3O4 碳酸亚铁或FeCO3 必须含有铁元素 杂质 一氧化碳或CO
【详解】①赤铁矿的主要成分是氧化铁，化学式为Fe2O3，故填氧化铁或Fe2O3；
②磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，化学式为Fe3O4，故填四氧化三铁或Fe3O4；
③菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁，化学式为FeCO3，故填碳酸亚铁或FeCO3；
④利用铁矿石来炼铁，则铁矿石中必须含有铁元素，故填必须含有铁元素；
⑤石灰石能与矿石中的杂质反应生成炉渣，从而除去矿石中的杂质，故填杂质；
⑥炼铁的原理是利用一氧化碳的还原性将化合物中的铁元素置换为铁单质，而需要的一氧化碳由焦炭与空气中的氧气反应生成，一氧化碳的化学式为CO，故填一氧化碳或CO。
16． 金属材料 混合物 硬度更大（合理即可） 防止铁被氧化
【详解】（1）金属和合金都属于金属材料，钢是铁的合金，属于金属材料,钢是是由铁、碳等多种物质组成，是混合物，钢与纯铁相比，钢的优点是硬度更大（或耐腐蚀性强等合理即可）；
（2）在铁轨铺设过程中要焊接钢材，焊接时通常要在通人氩气的环境中进行，通入氩气进行焊接的目的是防止铁在高温条件下接触到氧气而被氧化；
（3）工业上使用一氧化碳与赤铁矿（主要成分为氧化铁）反应冶炼铁，原理是氧化铁和一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为。
17． 4Al+3O2=2Al2O3 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
【详解】（1）铝和氧气反应会生成致密的氧化铝薄膜，阻碍铝的进一步氧化，故填：4Al+3O2=2Al2O3；
（2）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Fe2O3+3CO2Fe+3CO2．故填：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（3）实验室使用锌和稀硫酸反应制取氢气，化学方程式是Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，故填：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。
18． 铁架台 先熄灭酒精灯，继续通一氧化碳至冷却 尾气处理 2CO+O22CO2
【详解】仪器A的名称是铁架台；在一氧化碳充足的情况下，反应完成后为了防止灼热铁被空气中氧气氧化，得到更多纯净的金属铁应进行的操作是先熄灭酒精灯，继续通一氧化碳至冷却。一氧化碳气体有毒，右边导管口点燃酒精灯的目的是尾气处理；此处尾气发生反应的化学方程式一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳：2CO+O22CO2。
19． 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 吸收挥发出甲酸气体，防止影响CO2质量的测定 浓硫酸 将尾气处理，避免造成空气污染 AD
【详解】（1）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳．该反应的化学方程式为：；
（2）甲酸易挥发，所以B中的氢氧化钠溶液可以吸收挥发出来的甲酸气体，防止对二氧化碳的测定造成影响；
C装置内的浓硫酸对一氧化碳气体进行干燥；
反应后的尾气中含有有毒的一氧化碳气体，不能直接排放到空气中，为了防止造成空气污染，要对尾气进行点燃处理；
故填：吸收挥发出甲酸气体，防止影响CO2质量的测定；浓硫酸；将尾气处理，避免造成空气污染；
（3）A．开始实验时，先点燃A处酒精灯，使产生的一氧化碳排净装置内的空气，一段时间后，再点燃F处酒精灯将尾气点燃，以免造成空气污染，故正确；
B．实验结束时，要先熄灭D处的酒精喷灯，等到装置冷却后再熄灭A处的酒精灯，最后熄灭F处的酒精灯，故错误；
C．装置D玻璃管中的固体物质减少的质量是氧化铁中氧元素的质量，E中增加的质量是反应生成二氧化碳的质量，二者并不相等，故错误；
D．设氧化铁的质量为x，则
则样品中氧化铁的质量分数为，故正确．
故填：AD．
【点睛】本题通过一氧化碳还原氧化铁考查常见物质的性质，增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．
20． 检查装置的气密性 排尽装置的空气，防爆炸 把生成的CO2全部排出被B吸收 吸收空气中的二氧化碳和水蒸气 13.2 8.4
【详解】（1）有气体参加的反应，实验前需要检验装置的气密性，所以连接装置，先检查装置的气密性，再装入药品；
（2）CO具有可燃性，与玻璃管中的空气混合受热会发生爆炸，所以应先通CO排尽玻璃管中的空气，然后再加热；
（3）①控制A中温度在700℃至固体全部变黑，继续通CO至冷却。目的是除了防止生成的Fe被氧化外还有：把生成的CO2全部排出被B吸收；
②碱石灰能够吸收水和二氧化碳，所以装置C的作用是：吸收空气中的二氧化碳和水蒸气；
③测得装置 A 中剩余固体质量为19.2g，减少4.8g，就是氧元素的质量，所以
设生成二氧化碳质量为x
x=13.2g
所以装置B中固体应增重13.2g；
（4）设固体中铁的质量为y
y=8.4g，
所以FexOy的质量为：19.2g-8.4g=10.8g
24.0g Fe2O3中氧元素总质量为：
则FexOy中氧元素质量为：
铁元素的质量为：，
铁、氧原子个数比为：
所以FexOy 的化学式为。
21．(1) 药匙 2CuO+C2Cu+CO2↑ 置换反应 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
(2) 红棕 ②③
【解析】(1)
取用木炭粉和氧化铜粉末的仪器是药匙；在加热的条件下，氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳气体，其化学方程式为；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，属于置换反应；二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，其化学方程式为；故答案为：药匙；；置换反应；；
(2)
氧化铁粉末呈红棕色；在高温的条件下，氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，其化学方程式为；故答案为：红棕；；
①由化学反应的原理可知，一氧化碳带走氧化铁中的氧元素，生成二氧化碳排出，所以玻璃管中固体物质减少的质量等于参加反应的氧化铁中氧元素的质量，说法正确；
②因为该实验中，需要先通入一氧化碳，反应结束后还需要继续通入一氧化碳直到装置冷却，一氧化碳不与澄清石灰水反应，所以无法计算出消耗的一氧化碳的质量，说法错误；
③因为在反应过程中，氧化铁被逐渐还原为铁，此过程中，铁元素的质量不变，而固体的质量逐渐减少直到完全反应，因此反应过程中铁元素在固体中的质量分数逐渐增大，直到完全反应后不再改变，说法错误；
④一氧化碳是一种有毒气体，装置中尾气处理的目的是防止一氧化碳污染空气，说法正确。
故选：②③。
22． 检验生成物二氧化碳
【详解】（1）一氧化碳能与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，故a处发生反应的化学方程式为：；
（2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故b处澄清石灰水的作用是检验一氧化碳与氧化铁反应生成了二氧化碳。
23．1244.4t
【分析】由赤铁矿石的质量、氧化铁的质量分数、生铁中铁的质量分数，根据赤铁矿炼铁的化学方程式可以列式计算出炼出生铁的质量。
【详解】设冶炼出含Fe90%的生铁质量为x：
冶炼出含Fe90%的生铁为1244.4t。