6.1金属矿物及铁的冶炼同步练习 （含解析） 沪教版化学九年级上册

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6.1金属矿物及铁的冶炼
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．我国古代劳动人民有着卓越的智慧和创造力。下列古代发明或创造中，主要体现化学变化的是
A．甲骨刻字 B．水车灌溉 C．铁的冶炼 D．纺纱织布
2．下列物质中不能与发生反应的是
A．灼热的焦炭 B．石蕊试液
C．澄清的石灰水 D．一氧化碳
3．关于碳的燃烧，下列说法中不正确的是
A．金刚石、石墨和C60在氧气中充分燃烧，产物是CO2
B．碳和氧气的质量比不同，生成物可能不同
C．碳在充分燃烧和不充分燃烧时都放热
D．碳在氧气中燃烧的产物不可能是混合物
4．对于化学反应，下列说法不正确的是
A．产物是一种空气污染物 B．此反应中碳元素有两种化合价
C．此反应涉及两种氧化物 D．此反应为化合反应
5．下列属于纯净物的是（ ）
A．铁锈
B．生铁
C．铁矿石
D．铁
6．煤炭不充分燃烧易产生CO气体。下列关于CO的说法，错误的是
A．CO具有可燃性，可作燃料 B．CO能与某些金属氧化物反应，可用于冶炼金属
C．CO极易与血红蛋白结合引起人体中毒 D．在煤炉上放一壶水就能防止CO中毒
7．浙江大学制造出了超轻物质，取名“碳海绵”(如图，主要成分是石墨烯和碳纳米管)，刷新了超轻固体材料的世界纪录，也是目前吸油力最强的材料。下列对碳海绵的说法错误的是
A．在一定条件下可还原氧化铜 B．是轻质透明且不易变质的固体
C．使用时须特别注意防火 D．可处理海上石油泄漏
8．下列发生化学变化且需要吸收热量的是
A．红磷在氧气中燃烧 B．干冰升华
C．过氧化氢在二氧化锰作用下分解 D．高温下碳和二氧化碳反应
9．用1000含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含杂质4%的生铁的质量为
A．800t B．560t C．583t D．160t
10．一氧化碳还原氧化铁实验如图，下列说法不正确的是
A．实验开始时应先通入一氧化碳，后加热玻璃管
B．实验中玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变成黑色
C．该实验装置的缺陷是没有尾气处理装置
D．铁丝网罩的作用是防止烫伤实验人员
11．工业上将赤铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行炼铁。下列有关炼铁的说法正确的是
A．赤铁矿石的主要成分为Fe3O4
B．石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
C．工业炼铁得到的是生铁，其含碳量比钢低
D．炼铁的原理是：在高温下，利用焦炭将铁从铁的氧化物中还原出来
12．我国古代将赤铜（Cu2O）、炉甘石（ZnCO3）和木炭混合加热到800℃得到黄铜（铜锌合金）。若冶炼时所用Cu2O与ZnCO3的质量比为26:25，则所得黄铜的含铜量为
A．67.5% B．51% C．65% D．64%
二、非选择题
13． 是工业炼铁的主要设备。
14．常见的铁矿石有 、 、菱铁矿（主要成分为、黄铁矿（主要成分为）；铝矿石有铝土矿（主要成分为）、钾长石和明矾石等。
15．铁的冶炼（教材图8—20装置实验）
原理： 。
现象：红色粉末变成 色；澄清石灰水 。
注意：①实验开始时先通入 ，再点燃 ，防止与空气混合加热发生爆炸。
②实验结束后，先 ，再通一会儿 ，直至玻璃管冷却。即气体为“早出晚归”或“先通后停”。
③由于一氧化碳有毒，所以一定要有 处理装置。尾气处理可采用 或用 收集的方式。
16．某同学对一份氧化铜样品中氧化铜的含量进行测定，用图1所示装置进行实验（杂质不参与反应）。反应过程中，测定的部分数据如图2所示。
(1)图1实验中存在的明显缺陷是 ，澄清石灰水的作用是 。
(2)用改进后的装置进行实验，加热前先通一会儿一氧化碳的目的是 。
(3)图2中M点的含义是 。
(4)，3.2g是 的质量。
(5)该样品中氧化铜的质量分数是 。
17．竖炉冶铁工艺流程如图所示。回答下列问题：
(1)将赤铁矿石粉碎后加入还原反应室的目的是 。
(2)还原反应室中发生反应的化学方程式分别为和 。
(3)下列说法正确的是______（填字母）。
A．还原反应室中发生的反应都是置换反应
B．该工艺流程中，可循环利用的物质有高温尾气和
C．燃烧室内进行的反应为炼铁提供了大量热量
D．赤铁矿石经过还原反应室反应后产生的高温尾气对环境有害
(4)100t含80％的赤铁矿石理论上可以炼出含铁96％的生铁质量是多少？（写出计算过程，结果保留到0.1）
《6.1金属矿物及铁的冶炼》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D D B D D B D C D
题号 11 12
答案 B D
1．C
【详解】A、甲骨刻字：这是在龟甲或兽骨上刻划文字的过程。刻字仅改变了甲骨的外形（如形状或表面状态），没有生成新物质，甲骨本身的成分未变。因此，这属于物理变化。
B、水车灌溉：水车是一种机械装置，用于提水灌溉。此过程涉及水的流动和位置变化（如从低处运到高处），但水本身没有变成新物质（水还是水）。因此，这属于物理变化。
C、铁的冶炼：这是从铁矿石（如赤铁矿）中提取铁的过程。铁矿石（主要成分是铁的氧化物）在高温下与碳发生还原反应，生成铁和二氧化碳等新物质，此过程有新物质生成。因此，这属于化学变化。
D、纺纱织布：纺纱是将纤维（如棉花）纺成线，织布是将线编织成布料。此过程仅改变纤维的形状和排列方式（如拉伸、交织），没有生成新物质。因此，这属于物理变化。
故选：C。
2．D
【详解】A、二氧化碳能与灼热的焦炭反应生成一氧化碳，不符合题意；
B、二氧化碳能与紫色石蕊试液中的水反应生成碳酸，不符合题意；
C、二氧化碳能与石灰水反应生成碳酸钙和水，不符合题意；
D、二氧化碳不能与一氧化碳反应，符合题意。
故选D。
3．D
【详解】A、金刚石、石墨和均是由碳元素组成的碳单质，碳单质具有可燃性，在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，故金刚石、石墨和在氧气中充分燃烧，产物是，说法正确，不符合题意；
B、碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，化学方程式为，碳与氧气的质量比为；碳在氧气中不充分燃烧生成一氧化碳，化学方程式为，碳与氧气的质量比为，故碳和氧气的质量比不同，生成物可能不同，说法正确，不符合题意；
C、碳在充分燃烧和不充分燃烧时都放热，说法正确，不符合题意；
D、碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，则碳燃烧得到的产物可能是一氧化碳和二氧化碳的混合物，说法错误，符合题意。
故选：D。
4．B
【详解】A. 该反应产物为一氧化碳（）。一氧化碳有毒，能与血红蛋白结合导致人体缺氧，是常见的空气污染物。因此，该说法正确；
B. 反应物中：碳单质（）的化合价为 （单质中元素化合价均为 ）；二氧化碳（）中，氧元素化合价为 ，根据化合物元素正负化合价代数和为 ，得出碳元素化合价为 。同理，求得一氧化碳（）中，碳元素化合价为 。整个反应中，碳元素表现出三种化合价：、 和 。选项说“有两种化合价”，与事实不符，说法错误；
C.氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物。反应物：二氧化碳（）由碳和氧两种元素组成，是氧化物；碳单质（）不是氧化物。产物：一氧化碳（）由碳和氧两种元素组成，是氧化物。因此，反应涉及两种氧化物： 和 。该说法正确；
D. 化合反应是指两种或两种以上物质生成一种新物质的反应。本反应中，反应物为碳（）和二氧化碳（），生成物为一氧化碳（），符合化合反应定义（多变一）。说法正确。
故选 B。
5．D
【详解】A、铁锈的成分除了主要的Fe2O3，还有其他一些杂质，属于混合物；
B、生铁是铁和碳的合金，属于混合物；
C、铁矿石里含有其他杂质，属于混合物；
D、铁只有一种物质组成，属于纯净物。
故选D。
6．D
【详解】A、一氧化碳具有可燃性，燃烧时能放出大量的热，所以可作燃料，化学方程式为，该选项说法正确。
B、一氧化碳具有还原性，能与某些金属氧化物（如氧化铜、氧化铁等）在加热或高温条件下反应，将金属氧化物还原为金属单质，所以可用于冶炼金属，例如，该选项说法正确。
C、一氧化碳极易与血红蛋白结合，且结合能力比氧气与血红蛋白的结合能力强得多，一旦结合，就会使血红蛋白不能再与氧气结合，从而使人体组织器官严重缺氧而引起中毒，该选项说法正确。
D、一氧化碳难溶于水，也不与水反应，所以在煤炉上放一壶水不能吸收一氧化碳，无法防止中毒，该选项说法错误。
故选D。
7．B
【详解】A、碳海绵主要成分是石墨烯和碳纳米管，都属于碳单质，碳单质在一定条件下具有还原性，可还原氧化铜，A 正确；
B、题干中未提及碳海绵是透明的，且碳在常温下化学性质稳定，但在一定条件下也会发生反应，不能说不易变质，B 错误；
C、碳海绵主要成分是碳，碳具有可燃性，使用时须特别注意防火，C 正确；
D、碳海绵是目前吸油力最强的材料，可处理海上石油泄漏，D 正确。
故选B。
8．D
【详解】A、红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，有新物质生成，属于化学变化，燃烧放出热量，故错误；
B、干冰升华吸收热量，二氧化碳从固态变为气态，无新物质生成，是物理变化，故错误；
C、过氧化氢在二氧化锰作用下分解生成水和氧气，有新物质生成，属于化学变化，该反应放出热量，故错误；
D、高温下碳和二氧化碳反应生成一氧化碳，有新物质生成，属于化学变化，该反应条件为高温，需要吸收热量，故正确；
故选D。
9．C
【详解】反应前后元素种类质量不变；用1000 t含有氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出杂质4%的生铁的质量约是1000t× 80%× ÷(1-4%)≈583 t；
故选C。
10．D
【详解】A、开始时应先通入CO后加热玻璃管，目的是排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸，说法正确，不符合题意；
B、一氧化碳具有还原性，能在高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验中玻璃管内红棕色粉末变为黑色，说法正确，不符合题意；
C、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，本实验中缺少尾气处理装置，说法正确，不符合题意。
D、铁丝网罩的作用是集中火焰，获得高温，不是防止烫伤实验人员，说法错误，符合题意。
故选D。
11．B
【详解】A. 赤铁矿石的主要成分是氧化铁（），而是磁铁矿的主要成分。A错误。
B. 石灰石（主要成分）在高温下分解生成生石灰（）和二氧化碳（）。生石灰（）与矿石中的杂质二氧化硅（SiO2）反应，形成硅酸钙（CaSiO3），即炉渣。炉渣可被分离，从而去除杂质。B正确。
C. 工业炼铁得到的产品是生铁，生铁的含碳量为2%～4.3%，而钢的含碳量为0.02%～2%。生铁含碳量更高，C错误。
D. 炼铁的本质是还原反应。焦炭（主要成分碳）在高温下燃烧，首先生成二氧化碳（），二氧化碳再与碳反应生成一氧化碳（）。一氧化碳（）作为还原剂，将铁的氧化物（如赤铁矿）还原为铁。焦炭提供还原剂CO和热量， D错误。
故选B。
12．D
【分析】根据化学反应中，反应前后元素的种类和质量不变进行分析。
【详解】黄铜中的铜来自于赤铜、锌来自于炉甘石，所用Cu2O与ZnCO3的质量比为26：25。设赤铜的质量为26m，炉甘石的质量为25m。铜的质量为，锌的质量为，
铜的质量分数为÷（+）=64%。
故选D。
13．高炉
【详解】工业炼铁的主要设备是高炉，故填：高炉。
14． 赤铁矿（主要成分Fe2O3） 磁铁矿（主要成分Fe3O4）
【解析】略
15． 黑色 变浑浊 一氧化碳 酒精喷灯 熄灭酒精喷灯 一氧化碳 尾气 尾气点燃 储气装置
【解析】略
16．(1) 无尾气处理装置 检验并吸收二氧化碳气体
(2)除去装置中的空气，防止混合气体在加热时发生爆炸
(3)样品中氧化铜已完全反应
(4)氧化铜中氧元素
(5)80%
【详解】（1）①图1装置发生的主要反应是一氧化碳还原氧化铜，反应方程式为，还缺少一个尾气处理装置，用于吸收过量的一氧化碳，因为一氧化碳极易与人体血液中的血红蛋白结合，造成人体缺氧，不能直接排放。
②澄清石灰水的作用是检验并吸收反应生成的二氧化碳气体。
（2）是可燃性气体，与空气混合加热可能发生爆炸。加热前通入，可排尽装置内的空气，使装置内充满，防止加热时与空气混合发生爆炸。
（3）一氧化碳与氧化铜反应生成了铜和二氧化碳，固体的质量会减少，当氧化铜完全反应后，固体的质量不再减少，所以图2中M点的含义是样品中氧化铜已完全反应。
（4）一氧化碳与氧化铜反应生成了铜和二氧化碳，固体减少的质量是氧化铜中氧元素的质量，即3.2g是氧化铜中氧元素的质量。
（5）该样品中氧化铜中氧元素的质量分数为，所以氧化铜的质量是；因此该样品中氧化铜的质量分数是。
17．(1)增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应更充分
(2)
(3)CD
(4)
100t赤铁矿石中的质量为
中含铁元素的质量为
理论上炼出含铁96%的生铁质量为
/解：设炼出生铁的质量为x。
解得x≈58.3t
答：可以炼出含铁96％的生铁质量是58.3t。
【详解】（1）将赤铁矿石粉碎，能增加反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分。
（2）赤铁矿的主要成分为氧化铁，一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为。
（3）A、置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另两一种单质和另一种化合物的反应，一氧化碳和氧化铁均为化合物，不属于置换反应，该选项说法不正确；
B、还原反应室中产生高温尾气，而催化反应室中，高温尾气为反应物，则高温尾气可循环使用，但甲烷不能循环使用，该选项说法不正确；
C、燃烧放出大量的热，则燃烧室内进行的反应为炼铁提供了大量热量，该选项说法正确；
D、高温尾气中可能含有未反应的一氧化碳（有毒）和二氧化碳（温室气体），若未经处理直接排放，对环境有害，该选项说法正确 。
故选CD。
（4）见答案。
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