6．3 金属矿物与金属冶炼
知识点1 几种金属矿物
1．下列关于金属资源的说法中，不正确的是( C )
A.大多数都是以金属矿物的形式存在
B．我国的矿物储量是丰富的
C．自然界中的金属是取之不尽的
D．人类从金属矿物中提量最大的金属是铁
2．(广西中考)广西铝土矿资源丰富。铝土矿的主要成分是( B )
A．二氧化硅 B．氧化铝
C．四氧化三铁 D．碳酸钙
知识点2 钢铁的冶炼
3．如图为实验室模拟炼铁的实验。下列叙述正确的是( B )
A．硬质玻璃管中的固体由红色变为银白色
B．燃着的酒精灯用于尾气处理，防止污染空气
C．实验结束后，先停止通一氧化碳，再移去酒精喷灯
D．硬质玻璃管内发生反应的化学方程式：Fe2O3＋3COCO2＋Fe
在高温的条件下，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，氧化铁是红色的，铁粉是黑色的，所以观察到硬质玻璃管中的固体由红色变为黑色，A错误；一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，一氧化碳具有可燃性，可用酒精灯将其点燃处理，可防止污染空气，B正确；实验结束后，先停止通一氧化碳，再移去酒精喷灯，铁会在高温下被重新氧化，管内的气压会因温度下降而降低，石灰水倒吸，炸裂玻璃管，C错误；一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该化学方程式没有配平，正确的化学方程式为Fe2O3＋3CO3CO2＋2Fe，D错误。
4．(广西钦州三模)如图为《天工开物》中描绘我国古代炼铁的场景。下列说法错误的是( B )
A．铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素
B．焦炭只起提供热量的作用
C．炼铁中的原理可为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
D．炼铁中风箱鼓入空气与投料逆行是为了增大反应物的接触面积，反应更加充分
地壳含量较多的元素(前四种)按含量从高到低的排序为氧、硅、铝、铁，铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素，A正确。碳与氧气反应生成二氧化碳，放出热量；二氧化碳与焦炭高温下反应生成一氧化碳；因此工业炼铁中焦炭除了起到提供热量的作用，还可将二氧化碳还原为一氧化碳，为反应提供还原剂，B错误。炼铁的原理可以是一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，C正确。炼铁中风箱鼓入空气与投料逆行是为了增大反应物的接触面积，反应更加充分，D正确。
5．(陕西延安模拟)下列关于高炉炼铁的说法中，正确的是( C )
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
6．铁是应用最广泛的金属。下列有关说法不正确的是( A )
A．铁是地壳中含量最多的金属元素
B．将生铁中的大部分碳反应除去得到的钢是混合物
C．炼铁原理是用还原性的物质将氧化铁转化为单质铁
D．铁制品高温处理后，表面形成的致密氧化膜有防腐作用
地壳中含量最多的金属元素为铝元素，A错误；生铁和钢均为铁合金，两者的含碳量不同，其中生铁含碳量高于钢，则将生铁中的大部分碳反应除去可得到的钢，合金均为混合物，B正确；炼铁是用还原性物质将氧化铁转化为单质铁，C正确；将铁制品高温处理，使其表面形成的一层致密的氧化膜，能防止内部的铁进一步被氧化，D正确。
知识点3 含杂质物质的有关计算
7．工业炼铁可利用一氧化碳与氧化铁反应。若要生产含铁97%的生铁231 t，需含氧化铁80%的赤铁矿石的质量最接近( D )
A．224 t B．280 t
C．320 t D．400 t
8．磁铁矿石(主要成分为Fe3O4)是常用的炼铁原料，工业上可通过反应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__3∶4__。
(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)
设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。
Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2
232 168
348t 96%x
＝ x＝262.5t
答：理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为262.5t。
9．“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼的重大贡献，主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁再锻打成钢。下列说法错误的是( B )
A．钢主要是铁碳的合金
B．生铁含碳量高，熔点也比熟铁高
C．钢的硬度比纯铁的大
D．炼铁原料赤铁矿中的主要成分是氧化铁
钢是以铁为主的含碳合金，其含碳量为0.03%～2%，A正确；生铁的含碳量比熟铁高，合金的熔点比成分金属低，即生铁的熔点比熟铁低，B错误；合金的硬度比成分金属大，即钢的硬度比纯铁的大，C正确；炼铁所用赤铁矿的主要成分是Fe2O3，D正确。
10．如图是一氧化碳还原氧化铁反应的实验装置图。回答下列问题。
(1)该实验开始加热前应该__先通一会儿CO__，其目的是排净管内空气，防止爆炸。
(2)写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式：__Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2__。玻璃管中产生的现象：__红__色粉末逐渐变成__黑__色，同时澄清石灰水变__浑浊__，尾部酒精灯火焰颜色呈现__蓝__色。
(3)反应结束后撤离酒精喷灯，持续通入一段时间一氧化碳目的是__防止还原出的高温铁粉被再次氧化__。
(4)尾部酒精灯的作用是__处理尾气CO(燃烧CO，防止排放到空气中污染空气)__，此处发生反应的化学方程式为__2CO＋O22CO2__。
(1)一氧化碳具有可燃性，与氧气(或空气)混合，在加热或点燃时可能发生爆炸。该实验开始加热前应该先通一会儿一氧化碳，其目的是排净管内空气，防止爆炸。(2)一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。玻璃管中产生的现象是红棕色粉末逐渐变成黑色；二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，同时澄清石灰水变浑浊；尾部酒精灯火焰颜色呈现蓝色。(3)反应结束后撤离酒精喷灯，持续通入一段时间一氧化碳目的是防止生成的铁再次被氧化。(4)一氧化碳具有毒性，在空气中燃烧能生成没有毒性的二氧化碳，尾部酒精灯的作用是处理尾气CO(或燃烧CO)，防止一氧化碳污染空气，此处发生反应的化学方程式为2CO＋O22CO2。
11．(传统文化)(山东东营模拟)我国有着悠久的钢铁冶炼史，《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1，该方法的生产过程可用图2表示。
资料：①潮泥灰主要成分是石灰石。②铁的熔点是1 535 ℃。
根据图文回答下列问题。
(1)常见的铁矿石有赤铁矿和__磁铁矿(或菱铁矿)__(写一种)。
(2)不断鼓入空气的目的是__提高炉温__。
(3)炼铁炉中生成铁的化学方程式为__Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2(或Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2)__。
(4)撒入潮泥灰的主要作用是__除杂__。不断翻炒液态生铁，是为了降低__碳(或C)__元素的含量。
(5)钢的性能优良，如钢的熔点比纯铁__低__，易于加工。
(1)常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿等。(2)不断鼓入空气可以补充燃烧消耗的氧气，使燃烧更剧烈，提高炉温。(3)炼铁的原理是一氧化碳在高温下夺取铁的氧化物中的氧，反应的化学方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2或Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2。(4)撒入潮泥灰是除去杂质，不断翻炒液态生铁，使之与氧气接触，目的是降低碳元素的含量。(5)一般合金的熔点较其成分金属低，即钢的熔点比纯铁低，易于加工。
12．(科学态度与责任)我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是：“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。(已知：Zn的冶炼温度为904 ℃，Zn的沸点为906 ℃。)请结合图文信息，分析思考，解决问题：
(1)装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是__增大反应物间的接触面积，加快化学反应的速率__。
(2)高温炉内，碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO，反应的化学方程式为__2C＋ZnCO3Zn＋3CO↑__。该反应生成物中碳元素的化合价为__＋2__价。
(3)冷凝器中发生的变化属于__物理变化__。6．3 金属矿物与金属冶炼
知识点1 几种金属矿物
1．下列关于金属资源的说法中，不正确的是( )
A.大多数都是以金属矿物的形式存在
B．我国的矿物储量是丰富的
C．自然界中的金属是取之不尽的
D．人类从金属矿物中提量最大的金属是铁
2．(广西中考)广西铝土矿资源丰富。铝土矿的主要成分是( )
A．二氧化硅 B．氧化铝
C．四氧化三铁 D．碳酸钙
知识点2 钢铁的冶炼
3．如图为实验室模拟炼铁的实验。下列叙述正确的是( )
A．硬质玻璃管中的固体由红色变为银白色
B．燃着的酒精灯用于尾气处理，防止污染空气
C．实验结束后，先停止通一氧化碳，再移去酒精喷灯
D．硬质玻璃管内发生反应的化学方程式：Fe2O3＋3COCO2＋Fe
4．(广西钦州三模)如图为《天工开物》中描绘我国古代炼铁的场景。下列说法错误的是( )
A．铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素
B．焦炭只起提供热量的作用
C．炼铁中的原理可为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
D．炼铁中风箱鼓入空气与投料逆行是为了增大反应物的接触面积，反应更加充分
5．(陕西延安模拟)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
6．铁是应用最广泛的金属。下列有关说法不正确的是( )
A．铁是地壳中含量最多的金属元素
B．将生铁中的大部分碳反应除去得到的钢是混合物
C．炼铁原理是用还原性的物质将氧化铁转化为单质铁
D．铁制品高温处理后，表面形成的致密氧化膜有防腐作用
知识点3 含杂质物质的有关计算
7．工业炼铁可利用一氧化碳与氧化铁反应。若要生产含铁97%的生铁231 t，需含氧化铁80%的赤铁矿石的质量最接近( )
A．224 t B．280 t
C．320 t D．400 t
8．磁铁矿石(主要成分为Fe3O4)是常用的炼铁原料，工业上可通过反应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)
9．“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼的重大贡献，主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁再锻打成钢。下列说法错误的是( )
A．钢主要是铁碳的合金
B．生铁含碳量高，熔点也比熟铁高
C．钢的硬度比纯铁的大
D．炼铁原料赤铁矿中的主要成分是氧化铁
10．如图是一氧化碳还原氧化铁反应的实验装置图。回答下列问题。
(1)该实验开始加热前应该__ __，其目的是排净管内空气，防止爆炸。
(2)写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式：__ __。玻璃管中产生的现象：__ __色粉末逐渐变成__ __色，同时澄清石灰水变__ __，尾部酒精灯火焰颜色呈现__ __色。
(3)反应结束后撤离酒精喷灯，持续通入一段时间一氧化碳目的是__ __。
(4)尾部酒精灯的作用是__ __，此处发生反应的化学方程式为__ __。
11．(传统文化)(山东东营模拟)我国有着悠久的钢铁冶炼史，《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1，该方法的生产过程可用图2表示。
资料：①潮泥灰主要成分是石灰石。②铁的熔点是1 535 ℃。
根据图文回答下列问题。
(1)常见的铁矿石有赤铁矿和__ __(写一种)。
(2)不断鼓入空气的目的是__ __。
(3)炼铁炉中生成铁的化学方程式为__ __。
(4)撒入潮泥灰的主要作用是__ __。不断翻炒液态生铁，是为了降低__ __元素的含量。
(5)钢的性能优良，如钢的熔点比纯铁__ __，易于加工。
12．(科学态度与责任)我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是：“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。(已知：Zn的冶炼温度为904 ℃，Zn的沸点为906 ℃。)请结合图文信息，分析思考，解决问题：
(1)装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是__ __。
(2)高温炉内，碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO，反应的化学方程式为__ __。该反应生成物中碳元素的化合价为__ __价。
(3)冷凝器中发生的变化属于__ __。
