第一节常见的金属材料 第2课时 金属矿物及其冶炼
知识点1 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 )
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)
赤铁矿中含有铁元素，可用于炼铁，其余3种矿石中均不含铁元素，不能用于炼铁。
2．中国科学家对月壤的研究取得了新进展，发现了在亚微米级尺度的二次撞击坑中发现了歧化反应成因的单质金属铁的可靠证据。
(1)地球和月球上都有单质形式存在的金、银，说明它们的化学性质__非常稳定__。
(2)月球上存在天然的铁、铝等金属颗粒而地球上没有的原因是__月球上没有氧气__。
(1)地球和月球上都有单质形式存在的金、银，说明它们的化学性质非常稳定。(2)月球上存在天然的铁、铝等金属颗粒而地球上没有的原因是月球上没有氧气，铁、铝等金属不能与氧气反应形成化合物。
知识点2 金属的冶炼
3．(江西上饶信州区期末)把一块表面已被完全氧化的铜片，部分埋在木炭粉中，在如图所示装置中进行实验。下列有关说法错误的是( B )
A．澄清石灰水变浑浊说明该反应过程中生成了二氧化碳
B．盛有固体的试管管口略向下倾斜，是为了防止石灰水倒吸，使试管炸裂
C．裸露在木炭粉外的铜片表面由黑色变成红色说明反应生成了一氧化碳
D．木炭与氧化铜反应的化学方程式为2CuO＋C2Cu＋CO2↑
盛有固体的试管管口略向下倾斜，是为了防止冷凝水倒流，使试管炸裂。
4．(江苏淮安淮阴区月考)如图是工业生产中炼铁高炉的结构图，生铁出口低于炉渣出口的原因是__生铁的密度大于炉渣的密度__。实际生产中炼铁的原料主要有：铁矿石、焦炭、石灰石和空气，其中铁矿石、焦炭和石灰石是从原料入口加入的，其中焦炭在高炉炼铁时的作用为提供热量和__反应生成一氧化碳__。
由于生铁的密度大于炉渣的密度，则生铁出口低于炉渣出口；碳燃烧放热，生成二氧化碳，且二氧化碳和碳在高温条件下生成一氧化碳，则焦炭的作用为提供热量和还原剂CO。
5．某同学使用如图所示装置进行一氧化碳与氧化铁反应的实验。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__b__，然后__a__。
(2)实验进行一段时间后，A装置中出现的现象为__红棕色固体逐渐变成黑色__，说明有__铁__生成；B装置中出现的现象为__澄清石灰水变浑浊__，说明有__二氧化碳__生成。
(3)由上述实验可知，一氧化碳具有__还原__性，因此，它在工业上常用来__冶炼金属__。
(4)在C处放置一盏燃着的酒精灯，目的是
__将CO燃烧掉，防止CO排放到空气中污染空气__。
(5)写出B、C两部分所发生反应的化学方程式：__CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O__、__2CO＋O22CO2__。
(6)①和②两个酒精灯先点燃__②__。
知识点3 还原反应
6．(重庆中考A卷)工业炼钨原理为WO3＋3H2W＋3H2O，发生还原反应的物质是( B )
A．H2 B．WO3
C．W D．H2O
从得失氧的角度，化学反应中得到氧的物质发生了氧化反应，失去氧的物质发生了还原反应。氢气在化学反应中得到了氧，发生了氧化反应，A错误；WO3在化学反应中失去了氧，发生了还原反应，B正确；W在化学反应中属于生成物，C错误；H2O在化学反应中属于生成物，D错误。
7．(山东滨州一模)探究铁的冶炼原理实验装置和炼铁高炉的示意图如下，下列叙述正确的是( D )
A．甲图中实验结束时，应先停止通一氧化碳再熄灭酒精喷灯
B．乙图中高炉炼铁的原料中焦炭的作用只是利用其燃烧提供热量
C．乙图中为了使焦炭燃烧生成一氧化碳，只需通入少量的热空气
D．完全反应后，甲、乙图中得到产物的区别是甲图得到的是纯净物，乙图得到的是混合物
一氧化碳还原氧化铁时，酒精灯要“迟到早退”，防止爆炸和铁被氧化，多余的一氧化碳只要进行尾气处理即可，A错误；高炉炼铁中原料焦炭的作用是提供热量和得到还原剂一氧化碳，B错误；乙图中要通入过量的热空气，使得焦炭充分燃烧生成二氧化碳，然后在高温的条件下，焦炭将二氧化碳还原为一氧化碳，C错误；甲图是一氧化碳还原氧化铁，能得到纯铁，乙图是炼铁高炉，得到的是生铁，属于混合物，D正确。
8．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1装置进行实验，取用木炭粉和氧化铜粉末的仪器是__药匙__；写出大试管中反应的化学方程式__2CuO＋C2Cu＋CO2↑__。写出B装置中发生反应的化学方程式__CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O__。
图1
(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__红棕__色，写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式__3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2__。
图2
以下实验结论，你认为不正确的是__②__(填序号)。
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
(1)取用木炭粉和氧化铜粉末的仪器是药匙，在高温加热的条件下，氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳气体，化学方程式为2CuO＋C2Cu＋CO2↑；二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O。(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，化学方程式为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。①由化学反应的原理可知，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，正确；②根据澄清石灰水增加的质量，可以计算出参加反应的一氧化碳的质量，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，所以无法计算出消耗的一氧化碳的质量，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，正确；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，正确。
9．(山东烟台龙口市模拟)我国古代科技璀璨夺目，金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。明代《天工开物》描述了锡、锌的冶炼方法。试回答下列问题。
(1)冶炼锡时，锡砂中的SnO2和木炭反应得到锡和CO2，该反应方程式为__C＋SnO2Sn＋CO2↑__。炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是__合金的熔点比组分金属熔点低__。
(2)古代炼锌工艺示意图如图。炉甘石成分是ZnCO3，高温易分解生成ZnO。
①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量，泥罐内煤粉的主要作用是__作还原剂__。
②已知锌的沸点为907 ℃。泥罐下部温度可达1 200 ℃，上部约为600 ℃，该工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于__C__。
A．结晶 B．蒸发
C．蒸馏 D．升华
③必须冷却后才能开盖取锌，目的是__防止锌被空气中的氧气氧化__。
(1)冶炼锡时，锡砂中的SnO2和木炭反应得到锡和CO2，该反应方程式为C＋SnO2Sn＋CO2↑；合金的熔点比组分金属熔点低，炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出。(2)①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量，泥罐内煤粉的主要作用是作还原剂，还原氧化锌。②蒸馏是将液体先通过加热使其气化，再通过冷凝使其液化的过程，锌的沸点为907 ℃，泥罐下部温度可达1 200 ℃，上部约为600 ℃，在冷凝区，锌由气态转化为液态，故从反应混合物中收集液态锌的方法属于蒸馏。③加热条件下，锌与氧气能反应，因此必须冷却后才能开盖取锌，目的是防止锌被空气中的氧气氧化。第一节常见的金属材料 第2课时 金属矿物及其冶炼
知识点1 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．中国科学家对月壤的研究取得了新进展，发现了在亚微米级尺度的二次撞击坑中发现了歧化反应成因的单质金属铁的可靠证据。
(1)地球和月球上都有单质形式存在的金、银，说明它们的化学性质__ __。
(2)月球上存在天然的铁、铝等金属颗粒而地球上没有的原因是__ __。
知识点2 金属的冶炼
3．(江西上饶信州区期末)把一块表面已被完全氧化的铜片，部分埋在木炭粉中，在如图所示装置中进行实验。下列有关说法错误的是( )
A．澄清石灰水变浑浊说明该反应过程中生成了二氧化碳
B．盛有固体的试管管口略向下倾斜，是为了防止石灰水倒吸，使试管炸裂
C．裸露在木炭粉外的铜片表面由黑色变成红色说明反应生成了一氧化碳
D．木炭与氧化铜反应的化学方程式为2CuO＋C2Cu＋CO2↑
4．(江苏淮安淮阴区月考)如图是工业生产中炼铁高炉的结构图，生铁出口低于炉渣出口的原因是__ __。实际生产中炼铁的原料主要有：铁矿石、焦炭、石灰石和空气，其中铁矿石、焦炭和石灰石是从原料入口加入的，其中焦炭在高炉炼铁时的作用为提供热量和__ __。
5．某同学使用如图所示装置进行一氧化碳与氧化铁反应的实验。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，它在工业上常用来__ __。
(4)在C处放置一盏燃着的酒精灯，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__ __。
知识点3 还原反应
6．(重庆中考A卷)工业炼钨原理为WO3＋3H2W＋3H2O，发生还原反应的物质是( )
A．H2 B．WO3
C．W D．H2O
7．(山东滨州一模)探究铁的冶炼原理实验装置和炼铁高炉的示意图如下，下列叙述正确的是( )
A．甲图中实验结束时，应先停止通一氧化碳再熄灭酒精喷灯
B．乙图中高炉炼铁的原料中焦炭的作用只是利用其燃烧提供热量
C．乙图中为了使焦炭燃烧生成一氧化碳，只需通入少量的热空气
D．完全反应后，甲、乙图中得到产物的区别是甲图得到的是纯净物，乙图得到的是混合物
8．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1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__ __。写出B装置中发生反应的化学方程式__ __。
图1
(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__ __。
图2
以下实验结论，你认为不正确的是__ __(填序号)。
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
9．(山东烟台龙口市模拟)我国古代科技璀璨夺目，金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。明代《天工开物》描述了锡、锌的冶炼方法。试回答下列问题。
(1)冶炼锡时，锡砂中的SnO2和木炭反应得到锡和CO2，该反应方程式为__ __。炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是__ __。
(2)古代炼锌工艺示意图如图。炉甘石成分是ZnCO3，高温易分解生成ZnO。
①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量，泥罐内煤粉的主要作用是__ __。
②已知锌的沸点为907 ℃。泥罐下部温度可达1 200 ℃，上部约为600 ℃，该工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于__ __。
A．结晶 B．蒸发
C．蒸馏 D．升华
③必须冷却后才能开盖取锌，目的是__ __。
