金属矿物及铁的冶炼 课后作业
一、选择题(每题只有一个正确选项)
1. 下列生产工艺中,不属于化学变化的是( )
A.火力发电 B. 粮食酿酒
C. 碘升华 D. 高炉炼铁
2.自然界的矿物含量非常丰富,我国蕴藏了多种自然界稀少的金属矿物。在下列矿物中,不属于金属矿物的是( )
A.石灰石 B.赤铁矿 C.黄铜矿 D.孔雀石
3.根据矿石的主要成分分析,下列矿石中,最适合炼铁的是( )
A.赤铜矿(主要成分) B.黄铁矿(主要成分)
C.菱铁矿(主要成分) D.磁铁矿(主要成分)
4.下列关于工业炼铁的叙述错误的是( )
A.主要原理:利用焦炭的还原性置换出铁矿石中的铁
B.主要原料:铁矿石、焦炭和石灰石等
C.主要设备:高炉
D.主要产物:生铁
5. 小明笔记中有一处错误,你认为是图中的哪一处( )
A. a处 B. b处 C. c处 D. d处
6.钛合金是21世纪的重要材料,工业上制取钛的一个反应是:TiCl4+2MgTi+2MgC12,该反应类型属于( )
A. 化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.以上都不对
7.以磁铁矿为原料炼铁,在高炉炼铁中不会发生的反应是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,小海同学进行了模拟炼铁的实验。下列有关该实验的说法不正确的是( )
A.实验开始前先通入CO再点燃A装置
B.硬质玻璃管中的现象是固体由红棕色变黑
C.B装置的作用是检验二氧化碳
D.A和C两处的酒精灯作用相同
9. 下列关于高炉炼铁的说法中正确的是( )
A.图中高炉炼铁的主要反应是3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑
B.焦炭通过反应2C+O22CO提供了冶铁所需的热能,同时生成了还原剂CO
C.炉气经过合理处理之后可用作气体燃料
D.高炉炼铁的产品是纯铁,可用来炼钢
10. 取4.00g纯净的Fe2O3放入硬质玻璃管中,先通CO,然后再用酒精喷灯加热一段时间,停止加热继续通入CO至装置冷却,称量粉末质量为3.20g。实验装置如图,下列说法错误的是( )
实验过程中,共生成2.20gCO2气体
B. 实验结束,硬质玻璃管内黑色粉末都是铁粉
C. 装置乙中澄清石灰水变浑浊
D. 排到丙烧杯中的溶液体积约等于没有参加反应的CO体积
二、非选择题
11.如图是工业炼铁的流程图,根据图示回答下列问题:
(1)工业炼铁过程中,常常需要将焦炭粉碎,其目的是________, 焦炭在炼铁中的作用有________、________。
(2)上述过程中有些反应吸热,请写出一个吸热反应的化学方程式___________。
(3)炼铁过程中还有一种关键原料________(填名称 ),其作用是_____________。
12. 金属材料在人类文明的发展中起着重要作用,古代冶金技术彰显了我国劳动人民的智慧。
(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(主要ZnCO3)和煤炭饼装入炼锌罐中,泥封,“其底铺薪,发火煅红”,“冷定毁罐取出”;如图所示,回答下列问题:
①炉甘石(主要ZnCO3)加入锌罐之前,先将其粉碎的目的是 。
②反应区中,炉甘石(主要ZnCO3)在高温下分解生成氧化锌和另一种氧化物,该氧化物的化学式为 。
③反应区中,煤炭中的碳与氧化锌反应生成锌和二氧化碳,该反应的化学方程式为 ,该反应中的发生还原反应的是 。
④必须“冷定”(冷却至室温)后才能“毁罐”取锌,请从化学变化的角度解释其原因: 。
13. 某小组采用图a所示实验装置探究CO还原Fe2O3时,出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色,推断黑色固体是Fe;乙同学提出质疑,认为黑色固体可能是Fe3O4,并查阅了资料:Fe3O4可被磁铁吸引,几乎不溶于稀的酸溶液;铁可被磁铁吸引,铁与盐酸反应生成浅绿色氯化亚铁溶液和氢气。
制备CO的原理是:
(HCOOH在常温下为液态),图b所示三种气体发生装置中,可用于制备CO的是________(填标号)。
(2)若甲同学推断正确,反应的化学方程式为_________。
(3)对乙同学提出的质疑进行分析和验证。
①定量分析物质组成可知,该反应生成Fe3O4是合理的,理由是____________。
②该小组通过对黑色固体进行检验,证明同时含有Fe3O4和Fe.检验的操作和现象是:取样于试管中,______________。
(4)该小组为了探索CO还原Fe2O3与温度的关系,走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究,根据不同温度下所得固体的质量,推导对应的固体成分,结果如图。
①用CO炼铁时,还原Fe2O3的温度应不低于______℃。(填“400”“600”或“800”)
②图中:x=_______。
③该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右,他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾,推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应:
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