6.3 金属矿物与金属冶炼 同步练(含答案) 2024-2025学年化学科粤版九年级下册
文档属性
| 名称 | 6.3 金属矿物与金属冶炼 同步练(含答案) 2024-2025学年化学科粤版九年级下册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 290.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 科粤版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-11-24 22:23:48 | ||
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文档简介
6.3 金属矿物与金属冶炼
金属矿物
1.大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源,在以下四种矿石中,可用于炼铁的是 ( )
A.赤铁矿(主要成分是Fe2O3) B.炉甘石(主要成分是ZnCO3)
C.铝土矿(主要成分是Al2O3) D.赤铜矿(主要成分是Cu2O)
2.下列有关金属的说法正确的是 ( )
A.多数金属以单质的形式存在
B.在地壳中含量最高的金属元素是铁
C.常见的铁矿石有赤铁矿和磁铁矿
D.每年提取量最大的金属是铝
铁的冶炼
3.如图是实验室模拟工业炼铁的装置图,下列说法不正确的是 ( )
A.通入的CO要先验纯
B.实验开始时,应先通CO,再点燃酒精喷灯
C.应把尾气通入水中,以除去尾气中的CO
D.实验中,B处红棕色粉末变黑,C处变浑浊
4.下列关于工业炼铁的叙述错误的是 ( )
A.焦炭的作用是提供热量和制取一氧化碳
B.实验室用一氧化碳还原氧化铁与工业高炉炼铁得到的产物一样
C.固体原料从高炉上方加入,空气从下方通入,目的是使反应物充分接触
D.高炉炼铁时加入石灰石可将杂质二氧化硅转化为炉渣
5.下列关于工业炼铁的说法正确的是 ( )
A.铁矿石用于炼铁是因为其含有大量单质铁
B.焦炭的主要作用是不完全燃烧制取CO
C.在高炉中冶炼出来的是生铁,不是纯铁
D.高炉的尾气成分为CO2,可以直接排放
生铁和钢的主要区别
6.下列关于生铁和钢的说法中错误的是 ( )
A.生铁和钢都是铁的合金
B.生铁和钢的性能不同,含碳量不同
C.因为生铁比钢含碳量高,所以生铁比钢的硬度大
D.钢比生铁用途广,是因为钢是纯净物,而生铁是混合物
含杂质的计算
7.磁铁矿石(主要成分为Fe3O4)是常用的炼铁原料,工业上可通过如下反应:Fe3O4+4CO3Fe+4CO2将其中的Fe3O4转化为Fe。
(1)Fe3O4中铁、氧的微观粒子数目之比为 。
(2)假设炼铁过程中铁没有损耗,用含348 t Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少 (写出计算过程)
1.下列关于生铁和钢的说法不正确的是 ( )
A.生铁不能直接用于制作剪刀
B.生铁的含碳量比钢高
C.降低生铁中碳和其他杂质的含量,可炼得钢
D.将生铁和钢加入足量的稀硫酸中可全部溶解
2.春秋初期,绍兴一带的炼铁方法是在1 000 ℃左右的温度下,使木炭和铁矿石(主要成分为Fe2O3)发生一系列的反应生成含较多杂质的海绵铁。其中主要化学反应为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。下列说法正确的是 ( )
A.海绵铁是一种纯净物
B.Fe2O3中铁元素的化合价为+3
C.上述反应中涉及的氧化物只有2种
D.炼铁过程中,木炭只是作为燃料使用
3.工业炼铁的部分反应如下所示,则下列说法正确的是 ( )
O2CO2COFe
A.X可以是木炭 B.X与CO都具有氧化性
C.③反应后的尾气可直接排放 D.Y中铁元素以单质形态存在
4.某工厂要用赤铁矿来冶炼生铁,若要炼制含铁96%的生铁63 t,假设在炼制过程中损失10%的铁元素,则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量为 ( )
A.120 t B.108 t C.96 t D.84 t
5.如图是实验室中模拟炼铁的实验装置。
完成下列问题。
(1)实验过程中先进行的是 (填“加热”或“通一氧化碳”)。
(2)写出装置A中反应的化学方程式: ,可观察到的现象是 。
(3)实验中观察到装置B中澄清石灰水 ,反应的化学方程式为 。
(4)下列关于该实验的说法正确的是 (填字母)。
A.实验中先点燃装置A中的酒精喷灯
B.实验结束后,应先熄灭装置C处的酒精灯
C.点燃装置C处的酒精灯是为了防止多余的CO进入空气
6.(科学态度与责任)(1)战国《韩非子·内储说上》提到,早期采金技术均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以 (填“单质”或“化合物”)形式存在。
(2)明代宋应星所著的《天工开物》一书,介绍了“火法炼锌”的方法:把炉甘石(ZnCO3)和煤炭饼装入炼锌罐(如图所示),泥封,“其底铺薪,发火煅红”“冷定毁罐取出”。
①炉甘石(ZnCO3)加入锌罐之前,先将其粉碎的目的是 。
②反应区中,炉甘石(ZnCO3)在高温下分解生成一种金属氧化物和一种常见的温室气体,该金属氧化物的化学式是 。
③写出反应区中碳与氧化锌反应的化学方程式: ,该反应中体现了碳的 (填“还原性”或“氧化性”)。
④必须“冷定”后才能“毁罐”取锌,请从化学变化的角度解释其原因: 。
【详解答案】
课堂达标
1.A 解析:炼铁是将铁矿石中铁的氧化物还原成金属铁,故矿石中必须含有铁元素。故选A。
2.C 解析:大多数金属在自然界中以化合物形式存在,A错误;在地壳中含量最高的金属元素是铝,B错误;常见的铁矿石有赤铁矿和磁铁矿,C正确;每年提取量最大的金属是铁,D错误。
3.C 解析:一氧化碳有可燃性,不纯时点燃会发生爆炸,则通入的CO要先验纯;实验开始时,应先通入一氧化碳,再点燃酒精喷灯,以排尽玻璃管中的空气,防止发生爆炸;不能把尾气通入水中除去CO,因为一氧化碳难溶于水、不与水反应;一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,会观察到B处红棕色粉末变黑,C处变浑浊(二氧化碳和氢氧化钙反应产生碳酸钙和水)。
4.B 解析: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;高炉炼铁得到的产物为生铁,而一氧化碳还原氧化铁的产物为铁,产物不完全一样;固体原料从高炉上方加入,空气从下方通入,目的是使反应物充分接触,提高转化率,加快反应的速率;石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙能与杂质二氧化硅结合生成炉渣CaSiO3,从而达到除杂的目的。
5.C 解析:铁矿石中主要含有铁的氧化物,而不是铁的单质,A错误;工业炼铁中既利用了焦炭的可燃性,提供热量,又利用其还原性,高温条件下与二氧化碳反应生成一氧化碳气体,B错误;工业炼铁得到的是生铁,C正确;高炉的尾气中含有有毒的一氧化碳,不能直接排放,以免造成空气污染,D错误。
6.D 解析:生铁和钢都是铁的合金,属于混合物。
7.解:(1)3∶4
(2)设理论上可炼出含铁96%的生铁的质量为x。
Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
232 168
348 t 96% x
= x=262.5 t
答:含348 t Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是262.5 t。
课后提升
1.D
2.B 解析:纯净物是由一种物质组成的,混合物是由多种物质组成的,海绵铁中含有多种物质,属于混合物;化合物中各元素正负化合价的代数和为零,Fe2O3中,氧元素为-2价,则铁元素的化合价是+3;氧化物是由两种元素组成,且其中一种是氧元素的化合物,题述反应中涉及的氧化物有一氧化碳、氧化铁和二氧化碳共3种;炼铁过程中,木炭燃烧生成二氧化碳放出热量,提供炼铁所需要的热量,木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳,一氧化碳具有还原性,用于炼铁,故木炭不只是作为燃料使用。
3.A 解析:A.碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳,木炭的主要成分是碳,可以是木炭,故选项说法正确。B.碳与氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,X是碳,碳与CO都具有还原性,故选项说法错误。C.③是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,反应后的尾气不能直接排放,故选项说法错误。D.Y是氧化铁,铁元素以化合物形态存在,故选项说法错误。故选A。
4.A 解析:设需要含杂质20%的赤铁矿石的质量为x,x×(1-20%)××100%×(1-10%)=63 t×96%,解得x=120 t。
5.(1)通一氧化碳 (2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2 红色粉末变成黑色
(3)变浑浊 Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
(4)C
解析:(1)为防止CO与空气混合加热时引起爆炸,进行加热前要先通入CO排出装置内空气。(2)装置A中通入的CO在高温下还原氧化铁,生成铁和二氧化碳;可观察到的现象是红色粉末慢慢变成黑色。(3)由于二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙和水,B中观察到的现象是澄清石灰水变浑浊。(4)实验中先点燃酒精灯,再点燃酒精喷灯,实验结束先熄灭酒精喷灯,再熄灭酒精灯。
6.(1)单质
(2)①增大反应物的接触面积,加快反应速率 ②ZnO ③C+2ZnO2Zn+CO2↑ 还原性 ④防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌
解析:(1)金的化学性质很稳定,因此金在自然界中主要以单质形式存在。(2)①炉甘石加入锌罐之前,先将其粉碎的目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率;②反应区中,炉甘石(ZnCO3)在高温下分解生成一种金属氧化物和一种常见的温室气体,由质量守恒定律可知,该金属氧化物是氧化锌,其化学式是ZnO;③在该反应中,碳能夺取氧化锌中的氧元素,将其转化为锌的单质,体现了碳的还原性;④必须“冷定”后才能“毁罐”取锌,从化学变化的角度解释其原因是防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌。
金属矿物
1.大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源,在以下四种矿石中,可用于炼铁的是 ( )
A.赤铁矿(主要成分是Fe2O3) B.炉甘石(主要成分是ZnCO3)
C.铝土矿(主要成分是Al2O3) D.赤铜矿(主要成分是Cu2O)
2.下列有关金属的说法正确的是 ( )
A.多数金属以单质的形式存在
B.在地壳中含量最高的金属元素是铁
C.常见的铁矿石有赤铁矿和磁铁矿
D.每年提取量最大的金属是铝
铁的冶炼
3.如图是实验室模拟工业炼铁的装置图,下列说法不正确的是 ( )
A.通入的CO要先验纯
B.实验开始时,应先通CO,再点燃酒精喷灯
C.应把尾气通入水中,以除去尾气中的CO
D.实验中,B处红棕色粉末变黑,C处变浑浊
4.下列关于工业炼铁的叙述错误的是 ( )
A.焦炭的作用是提供热量和制取一氧化碳
B.实验室用一氧化碳还原氧化铁与工业高炉炼铁得到的产物一样
C.固体原料从高炉上方加入,空气从下方通入,目的是使反应物充分接触
D.高炉炼铁时加入石灰石可将杂质二氧化硅转化为炉渣
5.下列关于工业炼铁的说法正确的是 ( )
A.铁矿石用于炼铁是因为其含有大量单质铁
B.焦炭的主要作用是不完全燃烧制取CO
C.在高炉中冶炼出来的是生铁,不是纯铁
D.高炉的尾气成分为CO2,可以直接排放
生铁和钢的主要区别
6.下列关于生铁和钢的说法中错误的是 ( )
A.生铁和钢都是铁的合金
B.生铁和钢的性能不同,含碳量不同
C.因为生铁比钢含碳量高,所以生铁比钢的硬度大
D.钢比生铁用途广,是因为钢是纯净物,而生铁是混合物
含杂质的计算
7.磁铁矿石(主要成分为Fe3O4)是常用的炼铁原料,工业上可通过如下反应:Fe3O4+4CO3Fe+4CO2将其中的Fe3O4转化为Fe。
(1)Fe3O4中铁、氧的微观粒子数目之比为 。
(2)假设炼铁过程中铁没有损耗,用含348 t Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少 (写出计算过程)
1.下列关于生铁和钢的说法不正确的是 ( )
A.生铁不能直接用于制作剪刀
B.生铁的含碳量比钢高
C.降低生铁中碳和其他杂质的含量,可炼得钢
D.将生铁和钢加入足量的稀硫酸中可全部溶解
2.春秋初期,绍兴一带的炼铁方法是在1 000 ℃左右的温度下,使木炭和铁矿石(主要成分为Fe2O3)发生一系列的反应生成含较多杂质的海绵铁。其中主要化学反应为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。下列说法正确的是 ( )
A.海绵铁是一种纯净物
B.Fe2O3中铁元素的化合价为+3
C.上述反应中涉及的氧化物只有2种
D.炼铁过程中,木炭只是作为燃料使用
3.工业炼铁的部分反应如下所示,则下列说法正确的是 ( )
O2CO2COFe
A.X可以是木炭 B.X与CO都具有氧化性
C.③反应后的尾气可直接排放 D.Y中铁元素以单质形态存在
4.某工厂要用赤铁矿来冶炼生铁,若要炼制含铁96%的生铁63 t,假设在炼制过程中损失10%的铁元素,则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量为 ( )
A.120 t B.108 t C.96 t D.84 t
5.如图是实验室中模拟炼铁的实验装置。
完成下列问题。
(1)实验过程中先进行的是 (填“加热”或“通一氧化碳”)。
(2)写出装置A中反应的化学方程式: ,可观察到的现象是 。
(3)实验中观察到装置B中澄清石灰水 ,反应的化学方程式为 。
(4)下列关于该实验的说法正确的是 (填字母)。
A.实验中先点燃装置A中的酒精喷灯
B.实验结束后,应先熄灭装置C处的酒精灯
C.点燃装置C处的酒精灯是为了防止多余的CO进入空气
6.(科学态度与责任)(1)战国《韩非子·内储说上》提到,早期采金技术均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以 (填“单质”或“化合物”)形式存在。
(2)明代宋应星所著的《天工开物》一书,介绍了“火法炼锌”的方法:把炉甘石(ZnCO3)和煤炭饼装入炼锌罐(如图所示),泥封,“其底铺薪,发火煅红”“冷定毁罐取出”。
①炉甘石(ZnCO3)加入锌罐之前,先将其粉碎的目的是 。
②反应区中,炉甘石(ZnCO3)在高温下分解生成一种金属氧化物和一种常见的温室气体,该金属氧化物的化学式是 。
③写出反应区中碳与氧化锌反应的化学方程式: ,该反应中体现了碳的 (填“还原性”或“氧化性”)。
④必须“冷定”后才能“毁罐”取锌,请从化学变化的角度解释其原因: 。
【详解答案】
课堂达标
1.A 解析:炼铁是将铁矿石中铁的氧化物还原成金属铁,故矿石中必须含有铁元素。故选A。
2.C 解析:大多数金属在自然界中以化合物形式存在,A错误;在地壳中含量最高的金属元素是铝,B错误;常见的铁矿石有赤铁矿和磁铁矿,C正确;每年提取量最大的金属是铁,D错误。
3.C 解析:一氧化碳有可燃性,不纯时点燃会发生爆炸,则通入的CO要先验纯;实验开始时,应先通入一氧化碳,再点燃酒精喷灯,以排尽玻璃管中的空气,防止发生爆炸;不能把尾气通入水中除去CO,因为一氧化碳难溶于水、不与水反应;一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,会观察到B处红棕色粉末变黑,C处变浑浊(二氧化碳和氢氧化钙反应产生碳酸钙和水)。
4.B 解析: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;高炉炼铁得到的产物为生铁,而一氧化碳还原氧化铁的产物为铁,产物不完全一样;固体原料从高炉上方加入,空气从下方通入,目的是使反应物充分接触,提高转化率,加快反应的速率;石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙能与杂质二氧化硅结合生成炉渣CaSiO3,从而达到除杂的目的。
5.C 解析:铁矿石中主要含有铁的氧化物,而不是铁的单质,A错误;工业炼铁中既利用了焦炭的可燃性,提供热量,又利用其还原性,高温条件下与二氧化碳反应生成一氧化碳气体,B错误;工业炼铁得到的是生铁,C正确;高炉的尾气中含有有毒的一氧化碳,不能直接排放,以免造成空气污染,D错误。
6.D 解析:生铁和钢都是铁的合金,属于混合物。
7.解:(1)3∶4
(2)设理论上可炼出含铁96%的生铁的质量为x。
Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
232 168
348 t 96% x
= x=262.5 t
答:含348 t Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是262.5 t。
课后提升
1.D
2.B 解析:纯净物是由一种物质组成的,混合物是由多种物质组成的,海绵铁中含有多种物质,属于混合物;化合物中各元素正负化合价的代数和为零,Fe2O3中,氧元素为-2价,则铁元素的化合价是+3;氧化物是由两种元素组成,且其中一种是氧元素的化合物,题述反应中涉及的氧化物有一氧化碳、氧化铁和二氧化碳共3种;炼铁过程中,木炭燃烧生成二氧化碳放出热量,提供炼铁所需要的热量,木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳,一氧化碳具有还原性,用于炼铁,故木炭不只是作为燃料使用。
3.A 解析:A.碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳,木炭的主要成分是碳,可以是木炭,故选项说法正确。B.碳与氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,X是碳,碳与CO都具有还原性,故选项说法错误。C.③是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,反应后的尾气不能直接排放,故选项说法错误。D.Y是氧化铁,铁元素以化合物形态存在,故选项说法错误。故选A。
4.A 解析:设需要含杂质20%的赤铁矿石的质量为x,x×(1-20%)××100%×(1-10%)=63 t×96%,解得x=120 t。
5.(1)通一氧化碳 (2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2 红色粉末变成黑色
(3)变浑浊 Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
(4)C
解析:(1)为防止CO与空气混合加热时引起爆炸,进行加热前要先通入CO排出装置内空气。(2)装置A中通入的CO在高温下还原氧化铁,生成铁和二氧化碳;可观察到的现象是红色粉末慢慢变成黑色。(3)由于二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙和水,B中观察到的现象是澄清石灰水变浑浊。(4)实验中先点燃酒精灯,再点燃酒精喷灯,实验结束先熄灭酒精喷灯,再熄灭酒精灯。
6.(1)单质
(2)①增大反应物的接触面积,加快反应速率 ②ZnO ③C+2ZnO2Zn+CO2↑ 还原性 ④防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌
解析:(1)金的化学性质很稳定,因此金在自然界中主要以单质形式存在。(2)①炉甘石加入锌罐之前,先将其粉碎的目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率;②反应区中,炉甘石(ZnCO3)在高温下分解生成一种金属氧化物和一种常见的温室气体,由质量守恒定律可知,该金属氧化物是氧化锌,其化学式是ZnO;③在该反应中,碳能夺取氧化锌中的氧元素,将其转化为锌的单质,体现了碳的还原性;④必须“冷定”后才能“毁罐”取锌,从化学变化的角度解释其原因是防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌。