沪教版（2024）九年级上册 第6章 金属资源综合利用第1节 金属矿物及铁的冶炼 题型专练(含解析)
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| 名称 | 沪教版（2024）九年级上册 第6章 金属资源综合利用第1节 金属矿物及铁的冶炼 题型专练(含解析) |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1005.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-01-14 00:00:00 | ||
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文档简介
沪教版（2024）九年级上册 第6章 金属资源综合利用第1节 金属矿物及铁的冶炼 题型专练
【题型1】古代冶炼金属
【典型例题】《天工开物》中描述了系统、连续的炼铁炼钢过程，利用煤炭炼铁，从炼铁炉流出的生铁水，直接流进炒铁炉里炒成熟铁，从而减少了再熔化的过程。下列说法错误的是( )
A.煤炭燃烧的温度能够达到炼铁所需的温度
B.炼铁炉中流出的是纯铁
C.生铁炒成熟铁的过程中降低了含碳量
D.该炼铁工艺减少了再熔化的过程，节约燃料，彰显了古代劳动人民的智慧
【举一反三1】我国古代常用灰吹法炼银(如图)，其过程为：将矿物银熔于铅形成银铅块，通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰，灰吹得银。下列说法错误的是( )
A.银是活泼金属
B.银铅块属于混合物
C.PbO中Pb的化合价为+2
D.灰吹法炼银过程含有化学变化
【举一反三2】我国古代常用“灰吹法”炼银,其过程为将银熔于铅中形成银铅块,通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰,再分离得到银。下列说法错误的是( )
A.该炼银过程涉及化学变化
B.银铅块属于合金
C.PbO中Pb的化合价为+2
D.银在自然界不存在单质形态
【举一反三3】我国古代常用灰吹法炼银(如图)，其过程为：将矿物银熔于铅形成银铅块，通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰，灰吹得银。下列说法错误的是( )
A.银是活泼金属
B.银铅块属于混合物
C.PbO中Pb的化合价为+2
D.灰吹法炼银过程含有化学变化
【举一反三4】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___________________________。
【举一反三5】“化”说中国炼“金”术。
(1)战国《韩非子 内储说上》提到，早期采金技术均是“沙里淘金”。黄金能以_________形式存在于自然界。
(2)西汉时期有一种炼钢方法叫“炒钢”，就是将含碳量过高的生铁在高温下加热至液态或半液态，然后通过_________得到熟铁。
【举一反三6】《天工开物》中记载了“古法炼铁”如图1和“炒钢法”如图2
（1）在图1的炉中鼓入与矿物逆流而行的空气，“逆流而行”的目的是__________________；再利用生成的一氧化碳和氧化铁反应生成铁单质，该反应的化学方程式是___________________________，此反应中体现了一氧化碳的_________（填“氧化”或“还原”）性。
（2）“炒钢法”即“持柳棍疾搅即时炒成熟铁，炒过稍冷之时，或有就塘内斩划方块者”。不断翻炒液态生铁，是为了降低生铁中_________元素的含量。
【举一反三7】《天工开物》中记载了古代炼铁工艺：“一炉载土(铁矿石)二千余斤，或用煤炭，扇炉风箱必四人…，即时炒成熟铁”，该方法的大致生产过程如图所示。
(1)炼铁炉在炼铁过程中需要不断拉动风箱鼓入空气，其目的是__________________。
(2)若该过程中使用的铁矿石是磁铁矿(主要成分为 Fe O )，则炼铁炉中生成铁的化学反应方程式为______________。
(3)潮泥灰的作用和高炉炼铁中石灰石的作用类似，该炼铁过程中撒入潮泥灰的主要作用是____________________。
(4)不断翻炒生铁可得熟铁，该过程发生的是______(填“物理”或“化学”)变化。
【题型2】一氧化碳还原氧化铁实验
【典型例题】如图所示，小文利用长柄W形玻璃管完成了一氧化碳与氧化铁反应的实验。已知：甲酸在热浓硫酸的作用下分解生成一氧化碳和水。下列有关说法错误的是( )
A.该实验具有节约药品、清洁环保、操作简单等优点
B.网罩的作用是集中火焰，提高酒精灯火焰的温度
C.一氧化碳能夺取氧化铁中的氧，具有氧化性
D.实验中可观察到红色粉末变成黑色
【举一反三1】如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是( )
A.澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成
B.该反应中，失去氧的物质是CO
C.CO具有可燃性
D.硬质玻璃管中固体质量逐渐减小
【举一反三2】利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是( )
A.实验时应先点燃酒精灯后通CO
B.充分加热，a处固体由黑色变为红棕色
C.尾气处理可以用点燃的方法
D.a处反应的化学方程式为
【举一反三3】实验室里，还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是( )
A.实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
B.实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁
C.实验结束时，应先停止通一氧化碳气体，后停止加热
D.为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
【举一反三4】如图为CO还原Fe2O3的微型装置图，A处V形管内的红棕色固体变成黑色。请写出A处发生反应的化学方程式： ；有同学认为该实验装置不足之处是没有进行尾气处理，请写出处理尾气的方法： (写出一种方法即可)。
【举一反三5】金属及合金有广泛的用途。请运用所学知识回答下列问题。
(1)金属铝较活泼，为什么通常铝制品却很耐腐蚀？ 。
(2)工业上可利用“铝热反应”焊接钢轨、冶炼难熔金属等，其原理是在高温下用铝将某些金属从其氧化物中置换出来。在高温下铝与氧化铁反应的化学方程式为 。
(3)取一定量的Al放入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中充分反应后过滤，得到固体和蓝色滤液。则固体中可能存在的金属是 ；该过程中一定发生的化学方程式为 。
(4)生产生活中需要大量的钢材。某小组在实验室中用如图所示装置模拟工业炼铁，并测定赤铁矿中氧化铁的质量(装置气密性良好，反应完全且赤铁矿中的杂质不参加反应，称量赤铁矿样品的质量为20g，反应后硬质玻璃管中固体试剂的质量为15.2 g)。
①实验过程中玻璃管中观察到的现象： ；
②点燃酒精喷灯之前先通入一氧化碳的目的是 ；
③从环保角度分析，该装置有明显的缺陷，你认为应该如何改进？ ；
④计算该赤铁矿样品中氧化铁的质量。(写出计算过程)
【题型3】工业炼铁的原理及装置
【典型例题】碳和碳的化合物是一个庞大的家族，下列正确的是（ ）
A.工业炼铁中焦炭只起提供热量的作用
B.金刚石是天然存在最硬的物质
C.CO有毒而CO2无毒，两者相互转化只能通过化合反应实现
D.CO、甲烷、酒精都是清洁能源
【举一反三1】下列有关金属和合金的正确的是（ ）
A.所有金属都呈银白色
B.高炉炼铁时利用焦炭作还原剂冶炼金属铁
C.农业上常用的杀菌剂波尔多液不能用铁桶配制
D.将打磨后的银片放入硫酸铜溶液中，无明显现象，不能证明铜和银的活动性强弱
【举一反三2】认真阅读下列材料，回答有关问题。
赤铁矿是自然界分布极广的铁矿物，其主要成分为氧化铁。未加工的赤铁矿样品光泽暗淡，当暴露在空气中时，破损的边缘会慢慢变成红色粉末；赤铁矿很脆，如果扔在地上或者敲打，很容易产生很多碎片。赤铁矿的主要用途包括：作为重要的炼铁原料，制作红色颜料等。赤铁矿冶炼成铁是一个复杂的过程，把铁矿石、焦炭和石灰石一起放入高炉，在高温下，利用炉内反应生成的一氧化碳，把铁从铁矿石里还原出来。
（1）氧化铁的化学式为 。
（2）工业上，把铁矿石、焦炭和石灰石一起放入高炉中炼铁，焦炭的作用 。
（3）请写出赤铁矿的一种用途 。
高炉炼铁过程中不是直接通入一氧化碳与铁矿石反应，而是投入铁矿石和焦炭，鼓入热空气。若高炉内投入的铁矿石是磁铁矿(主要成分是 Fe O ),请写出各步反应的化学方程式。
① ;
② ;
③ ;
④ 。
【题型4】含杂质物质的化学反应的有关计算
【典型例题】用1000 t含有氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量约是( )
A.560 t B.571 t C.577 t D.583 t
【举一反三1】2000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是( )
A.1120 t B.1400 t C.1458 t D.1167 t
【举一反三2】用1000 t含有氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量约是( )
A.560 t B.571 t C.577 t D.583 t
【举一反三3】2000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是( )
A.1120 t B.1400 t C.1458 t D.1167 t
【举一反三4】1000吨含Fe2O3 40%的铁矿石，最多可以炼出含铁80%的生铁多少吨？(已知：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2)
【举一反三5】要制得含Fe 96%的生铁210 t，至少需要含Fe2O380%的铁矿石(杂质不含铁)多少吨？
【题型5】还原反应、还原剂、氧化剂
【典型例题】明代宋应星所著的《天工开物》曾记载了炼锡的方法，其化学方程式为：，发生还原反应的物质是( )
A.C B.SnO2 C.CO D.Sn
【举一反三1】碳在一定条件下能与CuO反应：C+2CuO2Cu+CO2↑，发生还原反应的物质是（ ）
A.C B.CuO C.Cu D.CO2
【举一反三2】中华文明源远流长，蕴含着深邃的哲学智慧和丰富的实践经验。
(1)姜夔“高花未吐，暗香已远”蕴含科学道理，从分子角度分析“暗香已远”的原因是 。
(2)“漉海盐千斛，裁冈枣万株”，出自清代顾炎武的《莱州》。这里的“漉海盐”指的是通过晒海水来制盐的过程，“盐”主要指氯化钠，氯化钠是由 构成的。
(3)刘禹锡《浪淘沙》中写道：“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”。其中的“淘”和“漉”相当于化学实验中的 操作。
(4)《本草经集注》记载：“强烧之，紫青烟起…云是真硝石也”。“硝石”主要成分是KNO3，KNO3中氮元素的化合价为 。
(5)苏轼“投泥泼水愈光明”中“投泥泼水”反映的化学原理是，该反应中发生还原反应的物质是 。“愈光明”指的是 (填写物质化学式)燃烧的结果。
(6)《天工开物》记载：“煤饼烧石成灰”。“石”主要成分是CaCO3，“灰”指CaO，“烧石成灰”可用化学方程式表示为 ，该反应属于 (填基本反应类型)。
【举一反三3】芯片是电脑、智能家电等的核心部件，生产芯片的半导体材料有硅、锗(Ge)、砷化镓(GaAs) 等，应用比较广泛的是硅。如图是工业上以石英砂(主要成分是SiO2) 为原料制取高纯硅的一种工艺流程。回答下列问题。
(1)制造芯片要用到高纯硅，硅属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
(2)地壳中硅元素的含量仅次于 元素，在生产过程中将石英砂粉碎的目的是 。
(3)焦炭在反应I中体现出 (填“还原”或“氧化”)性。
(4)在使用氢气前，应先检验氢气的 。
【举一反三4】木炭是生活中常见物质，回答以下有关木炭的问题。
(1)木炭燃烧时，木炭和氧气的质量比约为1：2，则生成气体为 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)实验1中两支试管装满红棕色气体，向其中分别加入等质量的金刚石和木炭，一段时间后，可观察到 (填字母)。
A．试管中红棕色消失
B．同时打开两个弹簧夹，烧杯中的水进入试管
C．试管中红棕色消失
D．同时打开两个弹簧夹，烧杯中的水进入试管
(3)实验2中，木炭发生 (填“氧化反应”或“还原反应”)。其中金属网罩的作用是 。
【题型6】常见的金属矿物
【典型例题】生活中常见的金属铁、铝、铜等可以通过冶炼金属矿物得到，其主要成分属于氧化物的是（ ）
A.菱铁矿（主要成分FeCO3）
B.黄铁矿（主要成分FeS2）
C.铝土矿（主要成分Al2O3）
D.孔雀石［主要成分Cu2（OH）2CO3］
【举一反三1】为了初步确定某种铁矿石的种类，取该铁矿石用盐酸溶解，有气体放出，这种铁矿石的名称是( )
A.磁铁矿 B.赤铁矿 C.菱铁矿 D.大理石
【举一反三2】炼铁时用到的一些铁矿石(括号内为主要成分的化学式)如图所示。若测得其中杂质的百分含量均相同。从环保和产率看，你选择的优良矿石是( )
A. B. C. D.
【举一反三3】如表是部分常见的金属矿石，其中可用于炼镁的是（ ）
A.白云石 B.冰晶石 C.方解石 D.炉甘石
【举一反三4】磁铁矿的主要成分是( )
A.FeO B.Fe3O4 C.Fe2O3 D.Fe
【举一反三5】2024年5月3日，嫦娥六号探测器成功发射，开启月球背面采样之旅。
(1)月球背面的水有固态和气态两种存在方式。
①气态水的分子间隔比固态水更 (填“大”或“小”)。
②水由固态变为气态的过程中，没有发生变化的是 (填“物理”或“化学”)性质。
(2)科研人员曾用嫦娥五号带回的月壤证实：在一定条件下，月壤中的FeO(铁橄榄石的主要成分)分解生成Fe3O4(磁铁矿的主要成分)以及单质铁。
①写出该反应的化学方程式： 。
②下列关于含铁物质的说法中，正确的是 (填字母)。
A.磁铁矿是工业炼铁的重要原料
B.铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O
C.铁合金比纯铁应用更为广泛
写出下列金属矿石主要成分的化学式。
（1）磁铁矿：_____________。
（2）赤铜矿：_____________。
（3）铝土矿：_____________。
【举一反三7】化学就在我们身边，请从下列物质中选择①氧气②干冰③臭氧④氖气⑤四氧化三铁。按要求填空（填序号）：
（1）可用于医疗急救的气体是 。
（2）磁铁矿的主要成分是 。
（3）可用于填充霓虹灯的气体是 。
（4）可用作人工降雨的是 。
（5）能吸收紫外线、保护地球生物的物质是 。
【题型7】金属元素的存在形式
【典型例题】环境、能源和资源是人类生存和发展的基本条件。下列说法错误的是（ ）
A.化学反应伴随能量变化
B.大多数铁矿石中的铁元素以单质形式存在
C.大气中二氧化碳含量升高会增强温室效应
D.太阳能、风能是人类正在利用和开发的新能源
【举一反三1】下列有关金属及其合金说法中正确的是（ ）
A.常温下金属都是固体
B.不锈钢比纯铁硬度大
C.保险丝（铅锑合金）比组成它的纯金属的熔点高
D.多数金属矿石中的金属元素主要以单质的形式存在
【举一反三2】诗词既蕴含人文思想，又焕发理性光辉，下列阐释错误的是（ ）
A.水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香——闻到花香是因为分子不断做运动
B.月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠——“霜”形成的过程分子间隔在不断变小
C.黄河之水天上来，奔流到海不复回——水的天然循环主要是通过化学变化实现的
D.千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金——金的化学性质稳定，在自然界以单质形式存在
下列说法不符合事实的是( )
A.Al 、Fe 、Ca 在地壳中含量占金属元素的前三位
B.金属元素在自然界中都以化合物形态存在
C.金属矿物是冶炼金属的基本原料
D.从本课介绍的矿物主要成分分析，金属元素在化合物中都呈正价态
【举一反三4】诗词既蕴含人文思想，又焕发理性光辉，下列阐释错误的是（ ）
A.水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香——闻到花香是因为分子不断做运动
B.月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠——“霜”形成的过程分子间隔在不断变小
C.黄河之水天上来，奔流到海不复回——水的天然循环主要是通过化学变化实现的
D.千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金——金的化学性质稳定，在自然界以单质形式存在
【题型8】 金属矿物与金属冶炼综合
【典型例题】“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理是：C+2NiO2Ni+CO2↑，下列说法错误的是（ ）
A.该反应属于置换反应
B.该不锈钢中还含有铁和碳
C.该不锈钢合金的硬度大于纯铁
D.反应前后元素的化合价都发生了变化
【举一反三1】如图为实验室模拟炼铁，现将Ag Fe2O3在高温下与足量CO反应，实验结束后测得B中产生3.00 g白色沉淀，下列正确的是（ ）
A.硬质玻璃管中固体由黑色变为红色
B.实验开始应该先打开弹簧夹①
C.该实验过程中共消耗0.84 g CO
D.a＝1.6
【举一反三2】“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢。工业上火法炼镍的原理是，C+2NiO2Ni+CO2↑，下列说法错误的是（ ）
A.该反应属于置换反应
B.该不锈钢中还含有铁和镍
C.该不锈钢合金的硬度大于纯铁
D.反应前后元素的化合价都发生了变化
【举一反三3】化学用语是学习化学的必备工具。用化学用语填空：
（1）①两个铁离子 。②氖元素 。③标出氧化铝中铝元素的化合价 。
（2）《梦溪笔谈》中记载了“苦泉水”制取铜的方法“抱其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，文中描述的制钢工艺如图。
A.步骤①的操作名称是 。
B.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，其中发生化学反应的基本类型是 。
C.步骤②中存在硫酸铜在高温条件下分解生成氧化铜、二氧化硫和一种气体单质，请你写出该反应的化学方程式 。
【举一反三4】赤铁矿是重要的炼铁原料，其中Fe2O3的含量直接影响到炼铁的效率和成本。兴趣小组用一氧化碳还原10 g赤铁矿样品，充分反应后得到5.6 g铁单质，计算该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数。
沪教版（2024）九年级上册 第6章 金属资源综合利用第1节 金属矿物及铁的冶炼 题型专练（参考答案）
【题型1】古代冶炼金属
【典型例题】《天工开物》中描述了系统、连续的炼铁炼钢过程，利用煤炭炼铁，从炼铁炉流出的生铁水，直接流进炒铁炉里炒成熟铁，从而减少了再熔化的过程。下列说法错误的是( )
A.煤炭燃烧的温度能够达到炼铁所需的温度
B.炼铁炉中流出的是纯铁
C.生铁炒成熟铁的过程中降低了含碳量
D.该炼铁工艺减少了再熔化的过程，节约燃料，彰显了古代劳动人民的智慧
【答案】B
【解析】 高炉炼铁时，用煤炭进行加热，煤炭燃烧释放热量的能够达到炼铁所需的温度，A正确；高炉炼铁过程中，生成的铁与剩余的焦炭混合在一起从出铁口流出，故炼铁炉中流出的是生铁， B错误；生铁炒成熟铁的过程中碳燃烧生成了二氧化碳，降低了含碳量，C正确；该炼铁工艺减少了再熔化的过程，节约燃料，彰显了古代劳动人民的智慧，D正确。
【举一反三1】我国古代常用灰吹法炼银(如图)，其过程为：将矿物银熔于铅形成银铅块，通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰，灰吹得银。下列说法错误的是( )
A.银是活泼金属
B.银铅块属于混合物
C.PbO中Pb的化合价为+2
D.灰吹法炼银过程含有化学变化
【答案】A
【解析】在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，排在氢前面的属于活泼金属；银的位置排在氢的后面，不属于活泼金属，A错误。
【举一反三2】我国古代常用“灰吹法”炼银,其过程为将银熔于铅中形成银铅块,通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰,再分离得到银。下列说法错误的是( )
A.该炼银过程涉及化学变化
B.银铅块属于合金
C.PbO中Pb的化合价为+2
D.银在自然界不存在单质形态
【答案】D
【解析】银的化学性质不活泼,在自然界中存在单质形态。
【举一反三3】我国古代常用灰吹法炼银(如图)，其过程为：将矿物银熔于铅形成银铅块，通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰，灰吹得银。下列说法错误的是( )
A.银是活泼金属
B.银铅块属于混合物
C.PbO中Pb的化合价为+2
D.灰吹法炼银过程含有化学变化
【答案】A
【解析】在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，排在氢前面的属于活泼金属；银的位置排在氢的后面，不属于活泼金属，A错误。
【举一反三4】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___________________________。
【答案】（1）增大反应物间的接触面积，加快化学反应的速率
（2）2C+ZnCO3Zn+3CO↑ +2
（3）物理变化
【解析】（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）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↑，该反应生成物一氧化碳中，氧元素显﹣2价，由化合物中各元素正负化合价的代数和为零可知，其中碳元素的化合价为+2；（3）冷凝器中，锌蒸气冷凝成固态锌，没有新物质生成，发生的变化属于物理变化。
【举一反三5】“化”说中国炼“金”术。
(1)战国《韩非子 内储说上》提到，早期采金技术均是“沙里淘金”。黄金能以_________形式存在于自然界。
(2)西汉时期有一种炼钢方法叫“炒钢”，就是将含碳量过高的生铁在高温下加热至液态或半液态，然后通过_________得到熟铁。
【答案】(1)单质
(2)煽炉风箱（或鼓风）
【解析】金的化学性质不活泼，所以可以以单质的形式存在；炼钢的过程中碳和氧气反应，降低含碳量，使生铁转化为熟铁；
【举一反三6】《天工开物》中记载了“古法炼铁”如图1和“炒钢法”如图2
（1）在图1的炉中鼓入与矿物逆流而行的空气，“逆流而行”的目的是__________________；再利用生成的一氧化碳和氧化铁反应生成铁单质，该反应的化学方程式是___________________________，此反应中体现了一氧化碳的_________（填“氧化”或“还原”）性。
（2）“炒钢法”即“持柳棍疾搅即时炒成熟铁，炒过稍冷之时，或有就塘内斩划方块者”。不断翻炒液态生铁，是为了降低生铁中_________元素的含量。
【答案】（1）使反应物充分接触，增大反应物接触面积 还原
（2）碳
【解析】 （1）“逆流而行”的目的是使反应物充分接触，增大反应物接触面积，充分反应；高温时一氧化碳和氧化铁反应生成铁单质和二氧化碳，该反应的化学方程式是；一氧化碳夺走氧化铁中的氧，体现还原性。（2）不断翻炒液态生铁，使碳接触氧气，碳燃烧生成二氧化碳，是为了降低生铁中碳元素的含量。
【举一反三7】《天工开物》中记载了古代炼铁工艺：“一炉载土(铁矿石)二千余斤，或用煤炭，扇炉风箱必四人…，即时炒成熟铁”，该方法的大致生产过程如图所示。
(1)炼铁炉在炼铁过程中需要不断拉动风箱鼓入空气，其目的是__________________。
(2)若该过程中使用的铁矿石是磁铁矿(主要成分为 Fe O )，则炼铁炉中生成铁的化学反应方程式为______________。
(3)潮泥灰的作用和高炉炼铁中石灰石的作用类似，该炼铁过程中撒入潮泥灰的主要作用是____________________。
(4)不断翻炒生铁可得熟铁，该过程发生的是______(填“物理”或“化学”)变化。
【答案】(1)使煤炭充分燃烧，提供炼铁所需的高温条件
(2) Fe O +4CO4CO2+3Fe
(3)使铁矿石中的二氧化硅转化为炉渣而除去
(4)化学
【解析】(1)炼铁过程中，铁的氧化物与 CO 反应需高温条件，因此该过程中不断拉动风箱鼓入空气的目的是使其中的煤炭充分燃烧，提供炼铁所需的高温条件。(2)磁铁矿石的主要成分是 Fe O ，Fe O 和炼铁炉中的CO在高温条件下反应生成 Fe和 CO ，据此写出反应的化学方程式。(3)高炉炼铁中石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣除去，而该炼铁过程中潮泥灰的作用和高炉炼铁中石灰石的作用类似，故在方塘中撒入潮泥灰的作用是使铁矿石中的二氧化硅转化为炉渣而除去。(4)翻炒生铁是使生铁中过量的碳与空气充分接触发生反应转化为CO ，从而降低生铁中的碳含量，使其转化为含碳量较低的熟铁，故该过程发生化学变化。
【题型2】一氧化碳还原氧化铁实验
【典型例题】如图所示，小文利用长柄W形玻璃管完成了一氧化碳与氧化铁反应的实验。已知：甲酸在热浓硫酸的作用下分解生成一氧化碳和水。下列有关说法错误的是( )
A.该实验具有节约药品、清洁环保、操作简单等优点
B.网罩的作用是集中火焰，提高酒精灯火焰的温度
C.一氧化碳能夺取氧化铁中的氧，具有氧化性
D.实验中可观察到红色粉末变成黑色
【答案】C
【解析】该微型实验，能节约药品，具有药品用量少、清洁环保、操作简单等优点， A正确；灯罩的作用是集中火焰，提高酒精灯火焰的温度， B正确；A处发生的反应中，一氧化碳夺取氧化铁中的氧，发生氧化反应，本身具有还原性， C错误；一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，A处可观察到的实验现象是红色粉末变成黑色， D正确。
【举一反三1】如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是( )
A.澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成
B.该反应中，失去氧的物质是CO
C.CO具有可燃性
D.硬质玻璃管中固体质量逐渐减小
【答案】B
【解析】二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成，A正确。
一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应中，失去氧的物质是氧化铁，B错误。
一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，常在装置末端的导管口放一盏燃着的酒精灯，是为了点燃尾气，利用的是一氧化碳具有可燃性，C正确。
一氧化碳具有还原性，高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，随着反应的进行，硬质玻璃管中固体质量逐渐减小，D正确。
【举一反三2】利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是( )
A.实验时应先点燃酒精灯后通CO
B.充分加热，a处固体由黑色变为红棕色
C.尾气处理可以用点燃的方法
D.a处反应的化学方程式为
【答案】C
【解析】由于一氧化碳具有可燃性，实验时要先通CO排净管内空气，再点燃酒精灯，防止加热时发生爆炸，A错误；a处氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，可观察到固体由红棕色变为黑色，B错误；尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒且具有可燃性，可用点燃的方法处理，C正确；a处反应的化学方程式为，D错误。
【举一反三3】实验室里，还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是( )
A.实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
B.实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁
C.实验结束时，应先停止通一氧化碳气体，后停止加热
D.为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
【答案】C
【解析】 试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成，故A正确；反应也可能生成四氧化三铁或氧化亚铁，它们也是黑色的，所以玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁，故B正确；若先停止通一氧化碳，再停止加热，会使石灰水倒吸到玻璃管内，使试管炸裂，刚还原出来的铁也会再次被氧化，故C错误；尾气中可能有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以一定要进行尾气处理，故D正确。
【举一反三4】如图为CO还原Fe2O3的微型装置图，A处V形管内的红棕色固体变成黑色。请写出A处发生反应的化学方程式： ；有同学认为该实验装置不足之处是没有进行尾气处理，请写出处理尾气的方法： (写出一种方法即可)。
【答案】 点燃尾气(或用气球收集尾气)
【举一反三5】金属及合金有广泛的用途。请运用所学知识回答下列问题。
(1)金属铝较活泼，为什么通常铝制品却很耐腐蚀？ 。
(2)工业上可利用“铝热反应”焊接钢轨、冶炼难熔金属等，其原理是在高温下用铝将某些金属从其氧化物中置换出来。在高温下铝与氧化铁反应的化学方程式为 。
(3)取一定量的Al放入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中充分反应后过滤，得到固体和蓝色滤液。则固体中可能存在的金属是 ；该过程中一定发生的化学方程式为 。
(4)生产生活中需要大量的钢材。某小组在实验室中用如图所示装置模拟工业炼铁，并测定赤铁矿中氧化铁的质量(装置气密性良好，反应完全且赤铁矿中的杂质不参加反应，称量赤铁矿样品的质量为20g，反应后硬质玻璃管中固体试剂的质量为15.2 g)。
①实验过程中玻璃管中观察到的现象： ；
②点燃酒精喷灯之前先通入一氧化碳的目的是 ；
③从环保角度分析，该装置有明显的缺陷，你认为应该如何改进？ ；
④计算该赤铁矿样品中氧化铁的质量。(写出计算过程)
【答案】(1)常温下，铝与氧气发生反应，生成一层致密的氧化物保护膜，阻止铝进一步反应 (2)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe (3)铜 Al+3AgNO3===Al(NO3)3+3Ag (4)①红棕色粉末变为黑色 ②排出硬质玻璃管内的空气，防止发生爆炸 ③在装置的末端导管处，加一个点燃的酒精灯(或加一个气球)
④解：设该赤铁矿样品中氧化铁的质量为x。
3CO+Fe2O32Fe+3CO2 减少的质量
160 112 48
x 20 g﹣15.2 g
x＝16 g
答：样品中氧化铁的质量为16 g。
【解析】(3)取一定量的Al放入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，铝先与硝酸银反应，再与硝酸铜反应，充分反应后过滤，得到固体和蓝色滤液，固体中可能存在的金属是铜；该过程中一定发生的反应是铝和硝酸银反应生成硝酸铝和银，化学方程式为：Al+3AgNO3===Al(NO3)3+3Ag。
【题型3】工业炼铁的原理及装置
【典型例题】碳和碳的化合物是一个庞大的家族，下列正确的是（ ）
A.工业炼铁中焦炭只起提供热量的作用
B.金刚石是天然存在最硬的物质
C.CO有毒而CO2无毒，两者相互转化只能通过化合反应实现
D.CO、甲烷、酒精都是清洁能源
【答案】B
【解析】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只起提供热量的作用，还可将二氧化碳还原为一氧化碳，故A错误；金刚石是天然存在的最硬的物质，故B正确；CO有毒而CO2无毒，是因为它们的分子构成不同，CO转化为CO2的方法有：，，而不属于化合反应，故C错误；CO有毒，不是清洁能源，甲烷和酒精都是清洁能源，故D错误。
【举一反三1】下列有关金属和合金的正确的是（ ）
A.所有金属都呈银白色
B.高炉炼铁时利用焦炭作还原剂冶炼金属铁
C.农业上常用的杀菌剂波尔多液不能用铁桶配制
D.将打磨后的银片放入硫酸铜溶液中，无明显现象，不能证明铜和银的活动性强弱
【答案】C
【解析】并不是所有的金属都是银白色，例如铜是紫红色，故A说法错误；工业炼铁时用焦炭燃烧提供热量，同时产生还原剂一氧化碳，故B说法错误；农业上常用的杀菌剂波尔多液中含有硫酸铜，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，则波尔多液不能用铁桶配制，故C正确；将打磨后的银片放入硫酸铜溶液中，无明显现象，说明铜比银活泼，即能证明铜和银的活动性强弱，故D说法错误；
【举一反三2】认真阅读下列材料，回答有关问题。
赤铁矿是自然界分布极广的铁矿物，其主要成分为氧化铁。未加工的赤铁矿样品光泽暗淡，当暴露在空气中时，破损的边缘会慢慢变成红色粉末；赤铁矿很脆，如果扔在地上或者敲打，很容易产生很多碎片。赤铁矿的主要用途包括：作为重要的炼铁原料，制作红色颜料等。赤铁矿冶炼成铁是一个复杂的过程，把铁矿石、焦炭和石灰石一起放入高炉，在高温下，利用炉内反应生成的一氧化碳，把铁从铁矿石里还原出来。
（1）氧化铁的化学式为 。
（2）工业上，把铁矿石、焦炭和石灰石一起放入高炉中炼铁，焦炭的作用 。
（3）请写出赤铁矿的一种用途 。
【答案】（1）Fe2O3；（2）提供还原剂，燃烧放热，提供热量；（3）作为重要的炼铁原料（合理即可）。
【解析】（1）氧化铁中，铁元素的化合价为+3价，氧元素显﹣2价，则氧化铁的化学式为Fe2O3；故答案为：Fe2O3；
（2）炼铁的过程中，焦炭燃烧放热，提供热量；还有一个作用是在高温的条件下，二氧化碳与焦炭反应生成一氧化碳，一氧化碳用作炼铁的还原剂；故答案为：提供还原剂，燃烧放热，提供热量；
（3）赤铁矿的主要用途包括：作为重要的炼铁原料，制作红色颜料等；故答案为：作为重要的炼铁原料（合理即可）。
高炉炼铁过程中不是直接通入一氧化碳与铁矿石反应，而是投入铁矿石和焦炭，鼓入热空气。若高炉内投入的铁矿石是磁铁矿(主要成分是 Fe O ),请写出各步反应的化学方程式。
① ;
② ;
③ ;
④ 。
【答案】
①C+OCO2
②2C+O22CO
③Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
④CO2+C2CO
【题型4】含杂质物质的化学反应的有关计算
【典型例题】用1000 t含有氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量约是( )
A.560 t B.571 t C.577 t D.583 t
【答案】A
【解析】设理论上可以炼出纯铁的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
1000 t×80% x
x＝560 t
故选A。
【举一反三1】2000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是( )
A.1120 t B.1400 t C.1458 t D.1167 t
【答案】D
【解析】2000 t矿石中含氧化铁的质量为：2000 t×80%＝1600 t，
设1600 t氧化铁理论上可炼出铁的质量为x。
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
160 112
1600 t x
x＝1120 t
则含铁96%的生铁的质量为：1120 t÷96%≈1167 t
故选D。
【举一反三2】用1000 t含有氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量约是( )
A.560 t B.571 t C.577 t D.583 t
【答案】A
【解析】设理论上可以炼出纯铁的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
1000 t×80% x
x＝560 t
故选A。
【举一反三3】2000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是( )
A.1120 t B.1400 t C.1458 t D.1167 t
【答案】D
【解析】2000 t矿石中含氧化铁的质量为：2000 t×80%＝1600 t，
设1600 t氧化铁理论上可炼出铁的质量为x。
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
160 112
1600 t x
x＝1120 t
则含铁96%的生铁的质量为：1120 t÷96%≈1167 t
故选D。
【举一反三4】1000吨含Fe2O3 40%的铁矿石，最多可以炼出含铁80%的生铁多少吨？(已知：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2)
【答案】解：设最多可以炼出含铁80%的生铁的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
1000 t×40% 80%×x
x＝350 t
答：最多可以炼出含铁80%的生铁350 t。
【举一反三5】要制得含Fe 96%的生铁210 t，至少需要含Fe2O380%的铁矿石(杂质不含铁)多少吨？
【答案】解：设至少需要含Fe2O380%的铁矿石的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
80%x 210 t×96%
x＝360 t
答：至少需要含Fe2O380%的铁矿石360 t。
【题型5】还原反应、还原剂、氧化剂
【典型例题】明代宋应星所著的《天工开物》曾记载了炼锡的方法，其化学方程式为：，发生还原反应的物质是( )
A.C B.SnO2 C.CO D.Sn
【答案】B
【解析】根据可知，SnO2在该过程中失去了氧，发生了还原反应。
【举一反三1】碳在一定条件下能与CuO反应：C+2CuO2Cu+CO2↑，发生还原反应的物质是（ ）
A.C B.CuO C.Cu D.CO2
【答案】B
【解析】碳在一定条件下能与CuO反应：C+2CuO2Cu+CO2↑，在此反应中碳得氧发生了氧化反应，是还原剂；氧化铜失氧发生了还原反应，是氧化剂。
【举一反三2】中华文明源远流长，蕴含着深邃的哲学智慧和丰富的实践经验。
(1)姜夔“高花未吐，暗香已远”蕴含科学道理，从分子角度分析“暗香已远”的原因是 。
(2)“漉海盐千斛，裁冈枣万株”，出自清代顾炎武的《莱州》。这里的“漉海盐”指的是通过晒海水来制盐的过程，“盐”主要指氯化钠，氯化钠是由 构成的。
(3)刘禹锡《浪淘沙》中写道：“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”。其中的“淘”和“漉”相当于化学实验中的 操作。
(4)《本草经集注》记载：“强烧之，紫青烟起…云是真硝石也”。“硝石”主要成分是KNO3，KNO3中氮元素的化合价为 。
(5)苏轼“投泥泼水愈光明”中“投泥泼水”反映的化学原理是，该反应中发生还原反应的物质是 。“愈光明”指的是 (填写物质化学式)燃烧的结果。
(6)《天工开物》记载：“煤饼烧石成灰”。“石”主要成分是CaCO3，“灰”指CaO，“烧石成灰”可用化学方程式表示为 ，该反应属于 (填基本反应类型)。
【答案】(1)分子在不断运动
(2)氯离子(或Cl-)、钠离子(或Na+)、
(3)过滤
(4)+5
(5)水(或H2O) CO、H2(或H2、CO)
(6) 分解反应
【解析】(3)过滤是用于分离不溶性固体与液体的方法，“淘” 和 “漉” 是将不溶性的沙子等杂质与金分离，相当于化学实验中的过滤操作；
(4)在KNO3中，钾元素显+1价，氧元素显 2价，设氮元素的化合价为x，根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零，则(+1)+x+( 2)×3=0，解得x=+5；
(5)在中，H2O失去氧，发生还原反应，发生还原反应的物质是H2O；
“愈光明”是因为生成的H2和CO都是可燃性气体，它们燃烧使火焰更明亮，这里指的是H2和CO燃烧的结果；
(6)烧石成灰发生的反应是碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，化学方程式为；该反应是由一种物质生成两种物质，符合“一变多”的特点，属于分解反应。
【举一反三3】芯片是电脑、智能家电等的核心部件，生产芯片的半导体材料有硅、锗(Ge)、砷化镓(GaAs) 等，应用比较广泛的是硅。如图是工业上以石英砂(主要成分是SiO2) 为原料制取高纯硅的一种工艺流程。回答下列问题。
(1)制造芯片要用到高纯硅，硅属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
(2)地壳中硅元素的含量仅次于 元素，在生产过程中将石英砂粉碎的目的是 。
(3)焦炭在反应I中体现出 (填“还原”或“氧化”)性。
(4)在使用氢气前，应先检验氢气的 。
【答案】(1)非金属
(2)氧(或O) 增大反应物接触面积，使反应更快、更充分
(3)还原
(4)纯度
【解析】(2)地壳中硅元素的含量仅次于氧元素，在生产过程中将石英砂粉碎的目的是增大反应物接触面积，使反应更快、更充分；
(3)反应I焦炭和二氧化硅在1300℃～1400℃下反应生成Si和CO，焦炭在反应I中得到氧，被氧化，则焦炭在反应I中体现出来的化学性质是还原性；
(4)氢气具有可燃性，与空气混合遇明火会发生爆炸，为了防止氢气与氧气混合发生爆炸，在使用氢气前，应先检验氢气的纯度。
【举一反三4】木炭是生活中常见物质，回答以下有关木炭的问题。
(1)木炭燃烧时，木炭和氧气的质量比约为1：2，则生成气体为 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)实验1中两支试管装满红棕色气体，向其中分别加入等质量的金刚石和木炭，一段时间后，可观察到 (填字母)。
A．试管中红棕色消失
B．同时打开两个弹簧夹，烧杯中的水进入试管
C．试管中红棕色消失
D．同时打开两个弹簧夹，烧杯中的水进入试管
(3)实验2中，木炭发生 (填“氧化反应”或“还原反应”)。其中金属网罩的作用是 。
【答案】(1)混合物
(2)CD
(3)氧化反应 使酒精灯火焰集中，提高加热温度
【解析】(1)木炭和氧气燃烧反应生成二氧化碳，反应的化学方程式为：，木炭和氧气的质量比约为1：2，说明木炭不完全燃烧，可能生成一氧化碳，生成的气体为混合物；
(2)活性炭具有吸附性，NO2气体被活性炭吸附，所以n瓶气体变为无色；由于n瓶中的压强小于外界大气压强，打开弹簧夹，水进入n中，n中的液面上升，而石墨没有吸附性，所以m中无变化，故选CD；
(3)木炭和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，该反应中木炭得到氧，生成二氧化碳，发生了氧化反应；金属网罩的作用是使酒精灯火焰集中，提高加热温度。
【题型6】常见的金属矿物
【典型例题】生活中常见的金属铁、铝、铜等可以通过冶炼金属矿物得到，其主要成分属于氧化物的是（ ）
A.菱铁矿（主要成分FeCO3）
B.黄铁矿（主要成分FeS2）
C.铝土矿（主要成分Al2O3）
D.孔雀石［主要成分Cu2（OH）2CO3］
【答案】C
【解析】氧化物是由两种元素组成，并且一种元素是氧元素的化合物，FeCO3是三种元素组成，不属于氧化物，故A错误；FeS2中不含氧元素，不属于氧化物，故B错误；氧化物是由两种元素组成，并且一种元素是氧元素的化合物，Al2O3符合条件，是氧化物，故C正确；Cu2（OH）2CO3是四种元素组成，不属于氧化物，故D错误。
【举一反三1】为了初步确定某种铁矿石的种类，取该铁矿石用盐酸溶解，有气体放出，这种铁矿石的名称是( )
A.磁铁矿 B.赤铁矿 C.菱铁矿 D.大理石
【答案】C
【解析】磁铁矿的主要成分是Fe3O4，与盐酸反应不产生氢气；赤铁矿的主要成分是Fe2O3，与盐酸反应不产生氢气；菱铁矿的主要成分是FeCO3，与盐酸反应，生成二氧化碳气体；大理石的主要成分是CaCO3，与盐酸反应生成二氧化碳，但大理石不是铁矿石。故选C。
【举一反三2】炼铁时用到的一些铁矿石(括号内为主要成分的化学式)如图所示。若测得其中杂质的百分含量均相同。从环保和产率看，你选择的优良矿石是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A项，赤铁矿的主要成分是Fe2O3，矿石中含铁元素，冶炼时产生的大气污染物相对较少，但氧化铁中铁元素的质量分数为70%含铁量小于四氧化三铁，所以错误；B项，菱铁矿的主要成分是FeCO3，铁元素质量分数为48.3%，含铁量较少，所以错误；C项，黄铁矿的主要成分是FeS2，冶炼时会产生大量的二氧化硫，造成空气污染和酸雨，所以错误；D项，磁铁矿的主要成分是Fe3O4，矿石中含铁元素，冶炼时产生的大气污染物相对较少，四氧化三铁中铁元素的质量分数为72.4%，含铁量最高，所以正确。选D。
【举一反三3】如表是部分常见的金属矿石，其中可用于炼镁的是（ ）
A.白云石 B.冰晶石 C.方解石 D.炉甘石
【答案】A
【解析】白云石的主要成分中含有镁元素，可用于炼镁，故A正确；冰晶石的主要成分中不含有镁元素，不能用于炼镁，故B错误；方解石的主要成分中不含有镁元素，不能用于炼镁，故C错误；炉甘石的主要成分中不含有镁元素，不能用于炼镁，故D错误。
【举一反三4】磁铁矿的主要成分是( )
A.FeO B.Fe3O4 C.Fe2O3 D.Fe
【答案】B
【解析】磁铁矿的主要成分Fe3O4 。故选B。
【举一反三5】2024年5月3日，嫦娥六号探测器成功发射，开启月球背面采样之旅。
(1)月球背面的水有固态和气态两种存在方式。
①气态水的分子间隔比固态水更 (填“大”或“小”)。
②水由固态变为气态的过程中，没有发生变化的是 (填“物理”或“化学”)性质。
(2)科研人员曾用嫦娥五号带回的月壤证实：在一定条件下，月壤中的FeO(铁橄榄石的主要成分)分解生成Fe3O4(磁铁矿的主要成分)以及单质铁。
①写出该反应的化学方程式： 。
②下列关于含铁物质的说法中，正确的是 (填字母)。
A.磁铁矿是工业炼铁的重要原料
B.铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O
C.铁合金比纯铁应用更为广泛
【答案】(1)①大 ②化学 (2)①4FeOFe3O4+Fe
②ABC
【解析】(1)②由微粒的变化可知，水由固态变为气态时水分子间的间隙发生了变化，但水分子本身没有发生变化，所以化学性质没有改变。(2)②铁锈的主要成分是氧化铁的水合物，可表示为：Fe2O3 xH2O，B正确；合金的特点是：硬度大，熔点低，耐腐蚀，因此合金种类远大于纯金属，合金具有更广泛的用途，C正确。
写出下列金属矿石主要成分的化学式。
（1）磁铁矿：_____________。
（2）赤铜矿：_____________。
（3）铝土矿：_____________。
【答案】
(1)Fe3O
(2)Cu2O
(3)Al2O
【举一反三7】化学就在我们身边，请从下列物质中选择①氧气②干冰③臭氧④氖气⑤四氧化三铁。按要求填空（填序号）：
（1）可用于医疗急救的气体是 。
（2）磁铁矿的主要成分是 。
（3）可用于填充霓虹灯的气体是 。
（4）可用作人工降雨的是 。
（5）能吸收紫外线、保护地球生物的物质是 。
【答案】（1）①；（2）⑤；（3）④；（4）②；（5）③。
【解析】（1）氧气能够支持呼吸，可用于可用于医疗急救。
（2）磁铁矿的主要成分是四氧化三铁。
（3）稀有气体通电能发出有色光，可用于填充霓虹灯。
（4）干冰升华吸热，可用作人工降雨。
（5）臭氧能吸收太阳光中的紫外线，可以保护地球上的生物，使其免受过多紫外线的伤害。
【题型7】金属元素的存在形式
【典型例题】环境、能源和资源是人类生存和发展的基本条件。下列说法错误的是（ ）
A.化学反应伴随能量变化
B.大多数铁矿石中的铁元素以单质形式存在
C.大气中二氧化碳含量升高会增强温室效应
D.太阳能、风能是人类正在利用和开发的新能源
【答案】B
【解析】化学反应伴过程中随能量变化，表现为吸热、放热、发光等，故A正确；极少数不活泼的金属以单质的形式存在，如铂，金、银等，其余大多数以化合物存在，因此大多数铁矿石中的铁元素以化合物形式存在，故B错误；造成温室效应的主要物质是二氧化碳，还有甲烷、臭氧等，故C正确；由于化石燃料属于不可再生能源，并且污染严重，现在正在开发无污染、可再生的新能源，有太阳能、水能、风能，潮汐能、核能等，故D正确。
【举一反三1】下列有关金属及其合金说法中正确的是（ ）
A.常温下金属都是固体
B.不锈钢比纯铁硬度大
C.保险丝（铅锑合金）比组成它的纯金属的熔点高
D.多数金属矿石中的金属元素主要以单质的形式存在
【答案】B
【解析】常温下金属不都是固体，汞在常温下为液体，故A错误；合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，不锈钢比纯铁硬度大，故B正确；保险丝（铅锑合金）比组成它的纯金属的熔点低，故C错误；除少数很不活泼的金属（如金、银等）以单质形式存在外，其余的都以化合物的形式存在，则多数金属矿石中的金属元素主要以化合物的形式存在，故D错误。
【举一反三2】诗词既蕴含人文思想，又焕发理性光辉，下列阐释错误的是（ ）
A.水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香——闻到花香是因为分子不断做运动
B.月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠——“霜”形成的过程分子间隔在不断变小
C.黄河之水天上来，奔流到海不复回——水的天然循环主要是通过化学变化实现的
D.千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金——金的化学性质稳定，在自然界以单质形式存在
【答案】C
【解析】水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香，是具有香味的分子不停地做无规则运动，运动到空气中，接触到了人的嗅觉细胞而闻到香味，说明分子做无规则运动，故A正确；物体一般有三种状态，状态的改变是分子间隔的改变。月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠，“霜”形成的过程分子间隔在不断变小，故B正确；黄河之水天上来，奔流到海不复回，水的天然循环是状态的改变，无新物质生成，主要是通过物理变化实现的，故C错误；千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金，是因为金的化学性质稳定，在自然界以单质形式存在，故D正确。
下列说法不符合事实的是( )
A.Al 、Fe 、Ca 在地壳中含量占金属元素的前三位
B.金属元素在自然界中都以化合物形态存在
C.金属矿物是冶炼金属的基本原料
D.从本课介绍的矿物主要成分分析，金属元素在化合物中都呈正价态
【答案】B
【举一反三4】诗词既蕴含人文思想，又焕发理性光辉，下列阐释错误的是（ ）
A.水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香——闻到花香是因为分子不断做运动
B.月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠——“霜”形成的过程分子间隔在不断变小
C.黄河之水天上来，奔流到海不复回——水的天然循环主要是通过化学变化实现的
D.千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金——金的化学性质稳定，在自然界以单质形式存在
【答案】C
【解析】水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香，是具有香味的分子不停地做无规则运动，运动到空气中，接触到了人的嗅觉细胞而闻到香味，说明分子做无规则运动，故A正确；物体一般有三种状态，状态的改变是分子间隔的改变。月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠，“霜”形成的过程分子间隔在不断变小，故B正确；黄河之水天上来，奔流到海不复回，水的天然循环是状态的改变，无新物质生成，主要是通过物理变化实现的，故C错误；千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金，是因为金的化学性质稳定，在自然界以单质形式存在，故D正确。
【题型8】 金属矿物与金属冶炼综合
【典型例题】“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理是：C+2NiO2Ni+CO2↑，下列说法错误的是（ ）
A.该反应属于置换反应
B.该不锈钢中还含有铁和碳
C.该不锈钢合金的硬度大于纯铁
D.反应前后元素的化合价都发生了变化
【答案】D
【解析】该反应为一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，A正确；含镍不锈钢为铁合金，其中除了镍之外，还含有铁和碳等，B正确；一般，合金的硬度比组成的纯金属的硬度大，因此该不锈钢合金的硬度大于纯铁，C正确；反应前后氧元素均位于化合物中，化合价均为﹣2价，没有改变，D错误。
【举一反三1】如图为实验室模拟炼铁，现将Ag Fe2O3在高温下与足量CO反应，实验结束后测得B中产生3.00 g白色沉淀，下列正确的是（ ）
A.硬质玻璃管中固体由黑色变为红色
B.实验开始应该先打开弹簧夹①
C.该实验过程中共消耗0.84 g CO
D.a＝1.6
【答案】D
【解析】一氧化碳具有还原性，高温下能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑，故A错误；实验开始应该先打开弹簧夹②，以排尽装置中的空气，防止发生爆炸，故B错误；B中产生3.00 g白色沉淀，生成了3.00 g碳酸钙；由反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O，则CO～CaCO3，则参加反应的一氧化碳的质量为3.00 g×＝0.84 g，实验前，要先通入一氧化碳，实验结束后要继续通入一氧化碳，则实验过程中共消耗的CO大于0.84 g，故C错误；由反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O，则Fe2O3～3CaCO3，则a＝3.00 g×＝1.6 g，故D正确。
【举一反三2】“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢。工业上火法炼镍的原理是，C+2NiO2Ni+CO2↑，下列说法错误的是（ ）
A.该反应属于置换反应
B.该不锈钢中还含有铁和镍
C.该不锈钢合金的硬度大于纯铁
D.反应前后元素的化合价都发生了变化
【答案】D
【解析】该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故A正确；高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，该不锈钢中还含有铁和镍，故B正确；合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，该不锈钢合金的硬度大于纯铁，故C正确；反应前后元素的化合价不是都发生了变化，反应前后氧元素的化合价均为﹣2价，即反应氧元素的化合价不变，故D错误。
【举一反三3】化学用语是学习化学的必备工具。用化学用语填空：
（1）①两个铁离子 。②氖元素 。③标出氧化铝中铝元素的化合价 。
（2）《梦溪笔谈》中记载了“苦泉水”制取铜的方法“抱其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，文中描述的制钢工艺如图。
A.步骤①的操作名称是 。
B.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，其中发生化学反应的基本类型是 。
C.步骤②中存在硫酸铜在高温条件下分解生成氧化铜、二氧化硫和一种气体单质，请你写出该反应的化学方程式 。
【答案】（1）①2Fe3+；②Ne；③2O3；（2）A.蒸发；B.置换反应；C.2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑。
【解析】（1）①符号前面的数字，表示原子、分子或离子的个数；两个铁离子表示为2Fe3+；
②书写元素符号时，第一个字母要大写，第二个字母要小写；氖元素表示为Ne；
③元素正上方的数字表示元素的化合价，氧化铝中铝元素的化合价是+3价，表示为2O3；
（2）A.将苦泉水加热的过程就是将水蒸发后得到固体溶质的过程，步骤①的操作名称是蒸发；
B.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，即铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应为单质与化合物反应生成另外一种单质和一种化合物，属于置换反应；
C.步骤②中存在硫酸铜在高温条件下分解生成氧化铜、二氧化硫和一种气体单质，根据质量守恒定律可知，该单质为氧气，反应的化学方程式为：2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑；
【举一反三4】赤铁矿是重要的炼铁原料，其中Fe2O3的含量直接影响到炼铁的效率和成本。兴趣小组用一氧化碳还原10 g赤铁矿样品，充分反应后得到5.6 g铁单质，计算该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数。
【答案】80%
【解析】设充分反应后得到5.6 g铁单质，需要氧化铁的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
X 5.6 g
x＝8 g
该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数为：
80%
答：该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数为80%。
【题型1】古代冶炼金属
【典型例题】《天工开物》中描述了系统、连续的炼铁炼钢过程，利用煤炭炼铁，从炼铁炉流出的生铁水，直接流进炒铁炉里炒成熟铁，从而减少了再熔化的过程。下列说法错误的是( )
A.煤炭燃烧的温度能够达到炼铁所需的温度
B.炼铁炉中流出的是纯铁
C.生铁炒成熟铁的过程中降低了含碳量
D.该炼铁工艺减少了再熔化的过程，节约燃料，彰显了古代劳动人民的智慧
【举一反三1】我国古代常用灰吹法炼银(如图)，其过程为：将矿物银熔于铅形成银铅块，通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰，灰吹得银。下列说法错误的是( )
A.银是活泼金属
B.银铅块属于混合物
C.PbO中Pb的化合价为+2
D.灰吹法炼银过程含有化学变化
【举一反三2】我国古代常用“灰吹法”炼银,其过程为将银熔于铅中形成银铅块,通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰,再分离得到银。下列说法错误的是( )
A.该炼银过程涉及化学变化
B.银铅块属于合金
C.PbO中Pb的化合价为+2
D.银在自然界不存在单质形态
【举一反三3】我国古代常用灰吹法炼银(如图)，其过程为：将矿物银熔于铅形成银铅块，通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰，灰吹得银。下列说法错误的是( )
A.银是活泼金属
B.银铅块属于混合物
C.PbO中Pb的化合价为+2
D.灰吹法炼银过程含有化学变化
【举一反三4】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___________________________。
【举一反三5】“化”说中国炼“金”术。
(1)战国《韩非子 内储说上》提到，早期采金技术均是“沙里淘金”。黄金能以_________形式存在于自然界。
(2)西汉时期有一种炼钢方法叫“炒钢”，就是将含碳量过高的生铁在高温下加热至液态或半液态，然后通过_________得到熟铁。
【举一反三6】《天工开物》中记载了“古法炼铁”如图1和“炒钢法”如图2
（1）在图1的炉中鼓入与矿物逆流而行的空气，“逆流而行”的目的是__________________；再利用生成的一氧化碳和氧化铁反应生成铁单质，该反应的化学方程式是___________________________，此反应中体现了一氧化碳的_________（填“氧化”或“还原”）性。
（2）“炒钢法”即“持柳棍疾搅即时炒成熟铁，炒过稍冷之时，或有就塘内斩划方块者”。不断翻炒液态生铁，是为了降低生铁中_________元素的含量。
【举一反三7】《天工开物》中记载了古代炼铁工艺：“一炉载土(铁矿石)二千余斤，或用煤炭，扇炉风箱必四人…，即时炒成熟铁”，该方法的大致生产过程如图所示。
(1)炼铁炉在炼铁过程中需要不断拉动风箱鼓入空气，其目的是__________________。
(2)若该过程中使用的铁矿石是磁铁矿(主要成分为 Fe O )，则炼铁炉中生成铁的化学反应方程式为______________。
(3)潮泥灰的作用和高炉炼铁中石灰石的作用类似，该炼铁过程中撒入潮泥灰的主要作用是____________________。
(4)不断翻炒生铁可得熟铁，该过程发生的是______(填“物理”或“化学”)变化。
【题型2】一氧化碳还原氧化铁实验
【典型例题】如图所示，小文利用长柄W形玻璃管完成了一氧化碳与氧化铁反应的实验。已知：甲酸在热浓硫酸的作用下分解生成一氧化碳和水。下列有关说法错误的是( )
A.该实验具有节约药品、清洁环保、操作简单等优点
B.网罩的作用是集中火焰，提高酒精灯火焰的温度
C.一氧化碳能夺取氧化铁中的氧，具有氧化性
D.实验中可观察到红色粉末变成黑色
【举一反三1】如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是( )
A.澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成
B.该反应中，失去氧的物质是CO
C.CO具有可燃性
D.硬质玻璃管中固体质量逐渐减小
【举一反三2】利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是( )
A.实验时应先点燃酒精灯后通CO
B.充分加热，a处固体由黑色变为红棕色
C.尾气处理可以用点燃的方法
D.a处反应的化学方程式为
【举一反三3】实验室里，还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是( )
A.实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
B.实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁
C.实验结束时，应先停止通一氧化碳气体，后停止加热
D.为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
【举一反三4】如图为CO还原Fe2O3的微型装置图，A处V形管内的红棕色固体变成黑色。请写出A处发生反应的化学方程式： ；有同学认为该实验装置不足之处是没有进行尾气处理，请写出处理尾气的方法： (写出一种方法即可)。
【举一反三5】金属及合金有广泛的用途。请运用所学知识回答下列问题。
(1)金属铝较活泼，为什么通常铝制品却很耐腐蚀？ 。
(2)工业上可利用“铝热反应”焊接钢轨、冶炼难熔金属等，其原理是在高温下用铝将某些金属从其氧化物中置换出来。在高温下铝与氧化铁反应的化学方程式为 。
(3)取一定量的Al放入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中充分反应后过滤，得到固体和蓝色滤液。则固体中可能存在的金属是 ；该过程中一定发生的化学方程式为 。
(4)生产生活中需要大量的钢材。某小组在实验室中用如图所示装置模拟工业炼铁，并测定赤铁矿中氧化铁的质量(装置气密性良好，反应完全且赤铁矿中的杂质不参加反应，称量赤铁矿样品的质量为20g，反应后硬质玻璃管中固体试剂的质量为15.2 g)。
①实验过程中玻璃管中观察到的现象： ；
②点燃酒精喷灯之前先通入一氧化碳的目的是 ；
③从环保角度分析，该装置有明显的缺陷，你认为应该如何改进？ ；
④计算该赤铁矿样品中氧化铁的质量。(写出计算过程)
【题型3】工业炼铁的原理及装置
【典型例题】碳和碳的化合物是一个庞大的家族，下列正确的是（ ）
A.工业炼铁中焦炭只起提供热量的作用
B.金刚石是天然存在最硬的物质
C.CO有毒而CO2无毒，两者相互转化只能通过化合反应实现
D.CO、甲烷、酒精都是清洁能源
【举一反三1】下列有关金属和合金的正确的是（ ）
A.所有金属都呈银白色
B.高炉炼铁时利用焦炭作还原剂冶炼金属铁
C.农业上常用的杀菌剂波尔多液不能用铁桶配制
D.将打磨后的银片放入硫酸铜溶液中，无明显现象，不能证明铜和银的活动性强弱
【举一反三2】认真阅读下列材料，回答有关问题。
赤铁矿是自然界分布极广的铁矿物，其主要成分为氧化铁。未加工的赤铁矿样品光泽暗淡，当暴露在空气中时，破损的边缘会慢慢变成红色粉末；赤铁矿很脆，如果扔在地上或者敲打，很容易产生很多碎片。赤铁矿的主要用途包括：作为重要的炼铁原料，制作红色颜料等。赤铁矿冶炼成铁是一个复杂的过程，把铁矿石、焦炭和石灰石一起放入高炉，在高温下，利用炉内反应生成的一氧化碳，把铁从铁矿石里还原出来。
（1）氧化铁的化学式为 。
（2）工业上，把铁矿石、焦炭和石灰石一起放入高炉中炼铁，焦炭的作用 。
（3）请写出赤铁矿的一种用途 。
高炉炼铁过程中不是直接通入一氧化碳与铁矿石反应，而是投入铁矿石和焦炭，鼓入热空气。若高炉内投入的铁矿石是磁铁矿(主要成分是 Fe O ),请写出各步反应的化学方程式。
① ;
② ;
③ ;
④ 。
【题型4】含杂质物质的化学反应的有关计算
【典型例题】用1000 t含有氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量约是( )
A.560 t B.571 t C.577 t D.583 t
【举一反三1】2000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是( )
A.1120 t B.1400 t C.1458 t D.1167 t
【举一反三2】用1000 t含有氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量约是( )
A.560 t B.571 t C.577 t D.583 t
【举一反三3】2000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是( )
A.1120 t B.1400 t C.1458 t D.1167 t
【举一反三4】1000吨含Fe2O3 40%的铁矿石，最多可以炼出含铁80%的生铁多少吨？(已知：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2)
【举一反三5】要制得含Fe 96%的生铁210 t，至少需要含Fe2O380%的铁矿石(杂质不含铁)多少吨？
【题型5】还原反应、还原剂、氧化剂
【典型例题】明代宋应星所著的《天工开物》曾记载了炼锡的方法，其化学方程式为：，发生还原反应的物质是( )
A.C B.SnO2 C.CO D.Sn
【举一反三1】碳在一定条件下能与CuO反应：C+2CuO2Cu+CO2↑，发生还原反应的物质是（ ）
A.C B.CuO C.Cu D.CO2
【举一反三2】中华文明源远流长，蕴含着深邃的哲学智慧和丰富的实践经验。
(1)姜夔“高花未吐，暗香已远”蕴含科学道理，从分子角度分析“暗香已远”的原因是 。
(2)“漉海盐千斛，裁冈枣万株”，出自清代顾炎武的《莱州》。这里的“漉海盐”指的是通过晒海水来制盐的过程，“盐”主要指氯化钠，氯化钠是由 构成的。
(3)刘禹锡《浪淘沙》中写道：“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”。其中的“淘”和“漉”相当于化学实验中的 操作。
(4)《本草经集注》记载：“强烧之，紫青烟起…云是真硝石也”。“硝石”主要成分是KNO3，KNO3中氮元素的化合价为 。
(5)苏轼“投泥泼水愈光明”中“投泥泼水”反映的化学原理是，该反应中发生还原反应的物质是 。“愈光明”指的是 (填写物质化学式)燃烧的结果。
(6)《天工开物》记载：“煤饼烧石成灰”。“石”主要成分是CaCO3，“灰”指CaO，“烧石成灰”可用化学方程式表示为 ，该反应属于 (填基本反应类型)。
【举一反三3】芯片是电脑、智能家电等的核心部件，生产芯片的半导体材料有硅、锗(Ge)、砷化镓(GaAs) 等，应用比较广泛的是硅。如图是工业上以石英砂(主要成分是SiO2) 为原料制取高纯硅的一种工艺流程。回答下列问题。
(1)制造芯片要用到高纯硅，硅属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
(2)地壳中硅元素的含量仅次于 元素，在生产过程中将石英砂粉碎的目的是 。
(3)焦炭在反应I中体现出 (填“还原”或“氧化”)性。
(4)在使用氢气前，应先检验氢气的 。
【举一反三4】木炭是生活中常见物质，回答以下有关木炭的问题。
(1)木炭燃烧时，木炭和氧气的质量比约为1：2，则生成气体为 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)实验1中两支试管装满红棕色气体，向其中分别加入等质量的金刚石和木炭，一段时间后，可观察到 (填字母)。
A．试管中红棕色消失
B．同时打开两个弹簧夹，烧杯中的水进入试管
C．试管中红棕色消失
D．同时打开两个弹簧夹，烧杯中的水进入试管
(3)实验2中，木炭发生 (填“氧化反应”或“还原反应”)。其中金属网罩的作用是 。
【题型6】常见的金属矿物
【典型例题】生活中常见的金属铁、铝、铜等可以通过冶炼金属矿物得到，其主要成分属于氧化物的是（ ）
A.菱铁矿（主要成分FeCO3）
B.黄铁矿（主要成分FeS2）
C.铝土矿（主要成分Al2O3）
D.孔雀石［主要成分Cu2（OH）2CO3］
【举一反三1】为了初步确定某种铁矿石的种类，取该铁矿石用盐酸溶解，有气体放出，这种铁矿石的名称是( )
A.磁铁矿 B.赤铁矿 C.菱铁矿 D.大理石
【举一反三2】炼铁时用到的一些铁矿石(括号内为主要成分的化学式)如图所示。若测得其中杂质的百分含量均相同。从环保和产率看，你选择的优良矿石是( )
A. B. C. D.
【举一反三3】如表是部分常见的金属矿石，其中可用于炼镁的是（ ）
A.白云石 B.冰晶石 C.方解石 D.炉甘石
【举一反三4】磁铁矿的主要成分是( )
A.FeO B.Fe3O4 C.Fe2O3 D.Fe
【举一反三5】2024年5月3日，嫦娥六号探测器成功发射，开启月球背面采样之旅。
(1)月球背面的水有固态和气态两种存在方式。
①气态水的分子间隔比固态水更 (填“大”或“小”)。
②水由固态变为气态的过程中，没有发生变化的是 (填“物理”或“化学”)性质。
(2)科研人员曾用嫦娥五号带回的月壤证实：在一定条件下，月壤中的FeO(铁橄榄石的主要成分)分解生成Fe3O4(磁铁矿的主要成分)以及单质铁。
①写出该反应的化学方程式： 。
②下列关于含铁物质的说法中，正确的是 (填字母)。
A.磁铁矿是工业炼铁的重要原料
B.铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O
C.铁合金比纯铁应用更为广泛
写出下列金属矿石主要成分的化学式。
（1）磁铁矿：_____________。
（2）赤铜矿：_____________。
（3）铝土矿：_____________。
【举一反三7】化学就在我们身边，请从下列物质中选择①氧气②干冰③臭氧④氖气⑤四氧化三铁。按要求填空（填序号）：
（1）可用于医疗急救的气体是 。
（2）磁铁矿的主要成分是 。
（3）可用于填充霓虹灯的气体是 。
（4）可用作人工降雨的是 。
（5）能吸收紫外线、保护地球生物的物质是 。
【题型7】金属元素的存在形式
【典型例题】环境、能源和资源是人类生存和发展的基本条件。下列说法错误的是（ ）
A.化学反应伴随能量变化
B.大多数铁矿石中的铁元素以单质形式存在
C.大气中二氧化碳含量升高会增强温室效应
D.太阳能、风能是人类正在利用和开发的新能源
【举一反三1】下列有关金属及其合金说法中正确的是（ ）
A.常温下金属都是固体
B.不锈钢比纯铁硬度大
C.保险丝（铅锑合金）比组成它的纯金属的熔点高
D.多数金属矿石中的金属元素主要以单质的形式存在
【举一反三2】诗词既蕴含人文思想，又焕发理性光辉，下列阐释错误的是（ ）
A.水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香——闻到花香是因为分子不断做运动
B.月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠——“霜”形成的过程分子间隔在不断变小
C.黄河之水天上来，奔流到海不复回——水的天然循环主要是通过化学变化实现的
D.千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金——金的化学性质稳定，在自然界以单质形式存在
下列说法不符合事实的是( )
A.Al 、Fe 、Ca 在地壳中含量占金属元素的前三位
B.金属元素在自然界中都以化合物形态存在
C.金属矿物是冶炼金属的基本原料
D.从本课介绍的矿物主要成分分析，金属元素在化合物中都呈正价态
【举一反三4】诗词既蕴含人文思想，又焕发理性光辉，下列阐释错误的是（ ）
A.水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香——闻到花香是因为分子不断做运动
B.月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠——“霜”形成的过程分子间隔在不断变小
C.黄河之水天上来，奔流到海不复回——水的天然循环主要是通过化学变化实现的
D.千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金——金的化学性质稳定，在自然界以单质形式存在
【题型8】 金属矿物与金属冶炼综合
【典型例题】“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理是：C+2NiO2Ni+CO2↑，下列说法错误的是（ ）
A.该反应属于置换反应
B.该不锈钢中还含有铁和碳
C.该不锈钢合金的硬度大于纯铁
D.反应前后元素的化合价都发生了变化
【举一反三1】如图为实验室模拟炼铁，现将Ag Fe2O3在高温下与足量CO反应，实验结束后测得B中产生3.00 g白色沉淀，下列正确的是（ ）
A.硬质玻璃管中固体由黑色变为红色
B.实验开始应该先打开弹簧夹①
C.该实验过程中共消耗0.84 g CO
D.a＝1.6
【举一反三2】“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢。工业上火法炼镍的原理是，C+2NiO2Ni+CO2↑，下列说法错误的是（ ）
A.该反应属于置换反应
B.该不锈钢中还含有铁和镍
C.该不锈钢合金的硬度大于纯铁
D.反应前后元素的化合价都发生了变化
【举一反三3】化学用语是学习化学的必备工具。用化学用语填空：
（1）①两个铁离子 。②氖元素 。③标出氧化铝中铝元素的化合价 。
（2）《梦溪笔谈》中记载了“苦泉水”制取铜的方法“抱其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，文中描述的制钢工艺如图。
A.步骤①的操作名称是 。
B.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，其中发生化学反应的基本类型是 。
C.步骤②中存在硫酸铜在高温条件下分解生成氧化铜、二氧化硫和一种气体单质，请你写出该反应的化学方程式 。
【举一反三4】赤铁矿是重要的炼铁原料，其中Fe2O3的含量直接影响到炼铁的效率和成本。兴趣小组用一氧化碳还原10 g赤铁矿样品，充分反应后得到5.6 g铁单质，计算该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数。
沪教版（2024）九年级上册 第6章 金属资源综合利用第1节 金属矿物及铁的冶炼 题型专练（参考答案）
【题型1】古代冶炼金属
【典型例题】《天工开物》中描述了系统、连续的炼铁炼钢过程，利用煤炭炼铁，从炼铁炉流出的生铁水，直接流进炒铁炉里炒成熟铁，从而减少了再熔化的过程。下列说法错误的是( )
A.煤炭燃烧的温度能够达到炼铁所需的温度
B.炼铁炉中流出的是纯铁
C.生铁炒成熟铁的过程中降低了含碳量
D.该炼铁工艺减少了再熔化的过程，节约燃料，彰显了古代劳动人民的智慧
【答案】B
【解析】 高炉炼铁时，用煤炭进行加热，煤炭燃烧释放热量的能够达到炼铁所需的温度，A正确；高炉炼铁过程中，生成的铁与剩余的焦炭混合在一起从出铁口流出，故炼铁炉中流出的是生铁， B错误；生铁炒成熟铁的过程中碳燃烧生成了二氧化碳，降低了含碳量，C正确；该炼铁工艺减少了再熔化的过程，节约燃料，彰显了古代劳动人民的智慧，D正确。
【举一反三1】我国古代常用灰吹法炼银(如图)，其过程为：将矿物银熔于铅形成银铅块，通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰，灰吹得银。下列说法错误的是( )
A.银是活泼金属
B.银铅块属于混合物
C.PbO中Pb的化合价为+2
D.灰吹法炼银过程含有化学变化
【答案】A
【解析】在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，排在氢前面的属于活泼金属；银的位置排在氢的后面，不属于活泼金属，A错误。
【举一反三2】我国古代常用“灰吹法”炼银,其过程为将银熔于铅中形成银铅块,通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰,再分离得到银。下列说法错误的是( )
A.该炼银过程涉及化学变化
B.银铅块属于合金
C.PbO中Pb的化合价为+2
D.银在自然界不存在单质形态
【答案】D
【解析】银的化学性质不活泼,在自然界中存在单质形态。
【举一反三3】我国古代常用灰吹法炼银(如图)，其过程为：将矿物银熔于铅形成银铅块，通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰，灰吹得银。下列说法错误的是( )
A.银是活泼金属
B.银铅块属于混合物
C.PbO中Pb的化合价为+2
D.灰吹法炼银过程含有化学变化
【答案】A
【解析】在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，排在氢前面的属于活泼金属；银的位置排在氢的后面，不属于活泼金属，A错误。
【举一反三4】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___________________________。
【答案】（1）增大反应物间的接触面积，加快化学反应的速率
（2）2C+ZnCO3Zn+3CO↑ +2
（3）物理变化
【解析】（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）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↑，该反应生成物一氧化碳中，氧元素显﹣2价，由化合物中各元素正负化合价的代数和为零可知，其中碳元素的化合价为+2；（3）冷凝器中，锌蒸气冷凝成固态锌，没有新物质生成，发生的变化属于物理变化。
【举一反三5】“化”说中国炼“金”术。
(1)战国《韩非子 内储说上》提到，早期采金技术均是“沙里淘金”。黄金能以_________形式存在于自然界。
(2)西汉时期有一种炼钢方法叫“炒钢”，就是将含碳量过高的生铁在高温下加热至液态或半液态，然后通过_________得到熟铁。
【答案】(1)单质
(2)煽炉风箱（或鼓风）
【解析】金的化学性质不活泼，所以可以以单质的形式存在；炼钢的过程中碳和氧气反应，降低含碳量，使生铁转化为熟铁；
【举一反三6】《天工开物》中记载了“古法炼铁”如图1和“炒钢法”如图2
（1）在图1的炉中鼓入与矿物逆流而行的空气，“逆流而行”的目的是__________________；再利用生成的一氧化碳和氧化铁反应生成铁单质，该反应的化学方程式是___________________________，此反应中体现了一氧化碳的_________（填“氧化”或“还原”）性。
（2）“炒钢法”即“持柳棍疾搅即时炒成熟铁，炒过稍冷之时，或有就塘内斩划方块者”。不断翻炒液态生铁，是为了降低生铁中_________元素的含量。
【答案】（1）使反应物充分接触，增大反应物接触面积 还原
（2）碳
【解析】 （1）“逆流而行”的目的是使反应物充分接触，增大反应物接触面积，充分反应；高温时一氧化碳和氧化铁反应生成铁单质和二氧化碳，该反应的化学方程式是；一氧化碳夺走氧化铁中的氧，体现还原性。（2）不断翻炒液态生铁，使碳接触氧气，碳燃烧生成二氧化碳，是为了降低生铁中碳元素的含量。
【举一反三7】《天工开物》中记载了古代炼铁工艺：“一炉载土(铁矿石)二千余斤，或用煤炭，扇炉风箱必四人…，即时炒成熟铁”，该方法的大致生产过程如图所示。
(1)炼铁炉在炼铁过程中需要不断拉动风箱鼓入空气，其目的是__________________。
(2)若该过程中使用的铁矿石是磁铁矿(主要成分为 Fe O )，则炼铁炉中生成铁的化学反应方程式为______________。
(3)潮泥灰的作用和高炉炼铁中石灰石的作用类似，该炼铁过程中撒入潮泥灰的主要作用是____________________。
(4)不断翻炒生铁可得熟铁，该过程发生的是______(填“物理”或“化学”)变化。
【答案】(1)使煤炭充分燃烧，提供炼铁所需的高温条件
(2) Fe O +4CO4CO2+3Fe
(3)使铁矿石中的二氧化硅转化为炉渣而除去
(4)化学
【解析】(1)炼铁过程中，铁的氧化物与 CO 反应需高温条件，因此该过程中不断拉动风箱鼓入空气的目的是使其中的煤炭充分燃烧，提供炼铁所需的高温条件。(2)磁铁矿石的主要成分是 Fe O ，Fe O 和炼铁炉中的CO在高温条件下反应生成 Fe和 CO ，据此写出反应的化学方程式。(3)高炉炼铁中石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣除去，而该炼铁过程中潮泥灰的作用和高炉炼铁中石灰石的作用类似，故在方塘中撒入潮泥灰的作用是使铁矿石中的二氧化硅转化为炉渣而除去。(4)翻炒生铁是使生铁中过量的碳与空气充分接触发生反应转化为CO ，从而降低生铁中的碳含量，使其转化为含碳量较低的熟铁，故该过程发生化学变化。
【题型2】一氧化碳还原氧化铁实验
【典型例题】如图所示，小文利用长柄W形玻璃管完成了一氧化碳与氧化铁反应的实验。已知：甲酸在热浓硫酸的作用下分解生成一氧化碳和水。下列有关说法错误的是( )
A.该实验具有节约药品、清洁环保、操作简单等优点
B.网罩的作用是集中火焰，提高酒精灯火焰的温度
C.一氧化碳能夺取氧化铁中的氧，具有氧化性
D.实验中可观察到红色粉末变成黑色
【答案】C
【解析】该微型实验，能节约药品，具有药品用量少、清洁环保、操作简单等优点， A正确；灯罩的作用是集中火焰，提高酒精灯火焰的温度， B正确；A处发生的反应中，一氧化碳夺取氧化铁中的氧，发生氧化反应，本身具有还原性， C错误；一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，A处可观察到的实验现象是红色粉末变成黑色， D正确。
【举一反三1】如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是( )
A.澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成
B.该反应中，失去氧的物质是CO
C.CO具有可燃性
D.硬质玻璃管中固体质量逐渐减小
【答案】B
【解析】二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成，A正确。
一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应中，失去氧的物质是氧化铁，B错误。
一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，常在装置末端的导管口放一盏燃着的酒精灯，是为了点燃尾气，利用的是一氧化碳具有可燃性，C正确。
一氧化碳具有还原性，高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，随着反应的进行，硬质玻璃管中固体质量逐渐减小，D正确。
【举一反三2】利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是( )
A.实验时应先点燃酒精灯后通CO
B.充分加热，a处固体由黑色变为红棕色
C.尾气处理可以用点燃的方法
D.a处反应的化学方程式为
【答案】C
【解析】由于一氧化碳具有可燃性，实验时要先通CO排净管内空气，再点燃酒精灯，防止加热时发生爆炸，A错误；a处氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，可观察到固体由红棕色变为黑色，B错误；尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒且具有可燃性，可用点燃的方法处理，C正确；a处反应的化学方程式为，D错误。
【举一反三3】实验室里，还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是( )
A.实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
B.实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁
C.实验结束时，应先停止通一氧化碳气体，后停止加热
D.为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
【答案】C
【解析】 试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成，故A正确；反应也可能生成四氧化三铁或氧化亚铁，它们也是黑色的，所以玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁，故B正确；若先停止通一氧化碳，再停止加热，会使石灰水倒吸到玻璃管内，使试管炸裂，刚还原出来的铁也会再次被氧化，故C错误；尾气中可能有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以一定要进行尾气处理，故D正确。
【举一反三4】如图为CO还原Fe2O3的微型装置图，A处V形管内的红棕色固体变成黑色。请写出A处发生反应的化学方程式： ；有同学认为该实验装置不足之处是没有进行尾气处理，请写出处理尾气的方法： (写出一种方法即可)。
【答案】 点燃尾气(或用气球收集尾气)
【举一反三5】金属及合金有广泛的用途。请运用所学知识回答下列问题。
(1)金属铝较活泼，为什么通常铝制品却很耐腐蚀？ 。
(2)工业上可利用“铝热反应”焊接钢轨、冶炼难熔金属等，其原理是在高温下用铝将某些金属从其氧化物中置换出来。在高温下铝与氧化铁反应的化学方程式为 。
(3)取一定量的Al放入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中充分反应后过滤，得到固体和蓝色滤液。则固体中可能存在的金属是 ；该过程中一定发生的化学方程式为 。
(4)生产生活中需要大量的钢材。某小组在实验室中用如图所示装置模拟工业炼铁，并测定赤铁矿中氧化铁的质量(装置气密性良好，反应完全且赤铁矿中的杂质不参加反应，称量赤铁矿样品的质量为20g，反应后硬质玻璃管中固体试剂的质量为15.2 g)。
①实验过程中玻璃管中观察到的现象： ；
②点燃酒精喷灯之前先通入一氧化碳的目的是 ；
③从环保角度分析，该装置有明显的缺陷，你认为应该如何改进？ ；
④计算该赤铁矿样品中氧化铁的质量。(写出计算过程)
【答案】(1)常温下，铝与氧气发生反应，生成一层致密的氧化物保护膜，阻止铝进一步反应 (2)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe (3)铜 Al+3AgNO3===Al(NO3)3+3Ag (4)①红棕色粉末变为黑色 ②排出硬质玻璃管内的空气，防止发生爆炸 ③在装置的末端导管处，加一个点燃的酒精灯(或加一个气球)
④解：设该赤铁矿样品中氧化铁的质量为x。
3CO+Fe2O32Fe+3CO2 减少的质量
160 112 48
x 20 g﹣15.2 g
x＝16 g
答：样品中氧化铁的质量为16 g。
【解析】(3)取一定量的Al放入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，铝先与硝酸银反应，再与硝酸铜反应，充分反应后过滤，得到固体和蓝色滤液，固体中可能存在的金属是铜；该过程中一定发生的反应是铝和硝酸银反应生成硝酸铝和银，化学方程式为：Al+3AgNO3===Al(NO3)3+3Ag。
【题型3】工业炼铁的原理及装置
【典型例题】碳和碳的化合物是一个庞大的家族，下列正确的是（ ）
A.工业炼铁中焦炭只起提供热量的作用
B.金刚石是天然存在最硬的物质
C.CO有毒而CO2无毒，两者相互转化只能通过化合反应实现
D.CO、甲烷、酒精都是清洁能源
【答案】B
【解析】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只起提供热量的作用，还可将二氧化碳还原为一氧化碳，故A错误；金刚石是天然存在的最硬的物质，故B正确；CO有毒而CO2无毒，是因为它们的分子构成不同，CO转化为CO2的方法有：，，而不属于化合反应，故C错误；CO有毒，不是清洁能源，甲烷和酒精都是清洁能源，故D错误。
【举一反三1】下列有关金属和合金的正确的是（ ）
A.所有金属都呈银白色
B.高炉炼铁时利用焦炭作还原剂冶炼金属铁
C.农业上常用的杀菌剂波尔多液不能用铁桶配制
D.将打磨后的银片放入硫酸铜溶液中，无明显现象，不能证明铜和银的活动性强弱
【答案】C
【解析】并不是所有的金属都是银白色，例如铜是紫红色，故A说法错误；工业炼铁时用焦炭燃烧提供热量，同时产生还原剂一氧化碳，故B说法错误；农业上常用的杀菌剂波尔多液中含有硫酸铜，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，则波尔多液不能用铁桶配制，故C正确；将打磨后的银片放入硫酸铜溶液中，无明显现象，说明铜比银活泼，即能证明铜和银的活动性强弱，故D说法错误；
【举一反三2】认真阅读下列材料，回答有关问题。
赤铁矿是自然界分布极广的铁矿物，其主要成分为氧化铁。未加工的赤铁矿样品光泽暗淡，当暴露在空气中时，破损的边缘会慢慢变成红色粉末；赤铁矿很脆，如果扔在地上或者敲打，很容易产生很多碎片。赤铁矿的主要用途包括：作为重要的炼铁原料，制作红色颜料等。赤铁矿冶炼成铁是一个复杂的过程，把铁矿石、焦炭和石灰石一起放入高炉，在高温下，利用炉内反应生成的一氧化碳，把铁从铁矿石里还原出来。
（1）氧化铁的化学式为 。
（2）工业上，把铁矿石、焦炭和石灰石一起放入高炉中炼铁，焦炭的作用 。
（3）请写出赤铁矿的一种用途 。
【答案】（1）Fe2O3；（2）提供还原剂，燃烧放热，提供热量；（3）作为重要的炼铁原料（合理即可）。
【解析】（1）氧化铁中，铁元素的化合价为+3价，氧元素显﹣2价，则氧化铁的化学式为Fe2O3；故答案为：Fe2O3；
（2）炼铁的过程中，焦炭燃烧放热，提供热量；还有一个作用是在高温的条件下，二氧化碳与焦炭反应生成一氧化碳，一氧化碳用作炼铁的还原剂；故答案为：提供还原剂，燃烧放热，提供热量；
（3）赤铁矿的主要用途包括：作为重要的炼铁原料，制作红色颜料等；故答案为：作为重要的炼铁原料（合理即可）。
高炉炼铁过程中不是直接通入一氧化碳与铁矿石反应，而是投入铁矿石和焦炭，鼓入热空气。若高炉内投入的铁矿石是磁铁矿(主要成分是 Fe O ),请写出各步反应的化学方程式。
① ;
② ;
③ ;
④ 。
【答案】
①C+OCO2
②2C+O22CO
③Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
④CO2+C2CO
【题型4】含杂质物质的化学反应的有关计算
【典型例题】用1000 t含有氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量约是( )
A.560 t B.571 t C.577 t D.583 t
【答案】A
【解析】设理论上可以炼出纯铁的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
1000 t×80% x
x＝560 t
故选A。
【举一反三1】2000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是( )
A.1120 t B.1400 t C.1458 t D.1167 t
【答案】D
【解析】2000 t矿石中含氧化铁的质量为：2000 t×80%＝1600 t，
设1600 t氧化铁理论上可炼出铁的质量为x。
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
160 112
1600 t x
x＝1120 t
则含铁96%的生铁的质量为：1120 t÷96%≈1167 t
故选D。
【举一反三2】用1000 t含有氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量约是( )
A.560 t B.571 t C.577 t D.583 t
【答案】A
【解析】设理论上可以炼出纯铁的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
1000 t×80% x
x＝560 t
故选A。
【举一反三3】2000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是( )
A.1120 t B.1400 t C.1458 t D.1167 t
【答案】D
【解析】2000 t矿石中含氧化铁的质量为：2000 t×80%＝1600 t，
设1600 t氧化铁理论上可炼出铁的质量为x。
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
160 112
1600 t x
x＝1120 t
则含铁96%的生铁的质量为：1120 t÷96%≈1167 t
故选D。
【举一反三4】1000吨含Fe2O3 40%的铁矿石，最多可以炼出含铁80%的生铁多少吨？(已知：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2)
【答案】解：设最多可以炼出含铁80%的生铁的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
1000 t×40% 80%×x
x＝350 t
答：最多可以炼出含铁80%的生铁350 t。
【举一反三5】要制得含Fe 96%的生铁210 t，至少需要含Fe2O380%的铁矿石(杂质不含铁)多少吨？
【答案】解：设至少需要含Fe2O380%的铁矿石的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
80%x 210 t×96%
x＝360 t
答：至少需要含Fe2O380%的铁矿石360 t。
【题型5】还原反应、还原剂、氧化剂
【典型例题】明代宋应星所著的《天工开物》曾记载了炼锡的方法，其化学方程式为：，发生还原反应的物质是( )
A.C B.SnO2 C.CO D.Sn
【答案】B
【解析】根据可知，SnO2在该过程中失去了氧，发生了还原反应。
【举一反三1】碳在一定条件下能与CuO反应：C+2CuO2Cu+CO2↑，发生还原反应的物质是（ ）
A.C B.CuO C.Cu D.CO2
【答案】B
【解析】碳在一定条件下能与CuO反应：C+2CuO2Cu+CO2↑，在此反应中碳得氧发生了氧化反应，是还原剂；氧化铜失氧发生了还原反应，是氧化剂。
【举一反三2】中华文明源远流长，蕴含着深邃的哲学智慧和丰富的实践经验。
(1)姜夔“高花未吐，暗香已远”蕴含科学道理，从分子角度分析“暗香已远”的原因是 。
(2)“漉海盐千斛，裁冈枣万株”，出自清代顾炎武的《莱州》。这里的“漉海盐”指的是通过晒海水来制盐的过程，“盐”主要指氯化钠，氯化钠是由 构成的。
(3)刘禹锡《浪淘沙》中写道：“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”。其中的“淘”和“漉”相当于化学实验中的 操作。
(4)《本草经集注》记载：“强烧之，紫青烟起…云是真硝石也”。“硝石”主要成分是KNO3，KNO3中氮元素的化合价为 。
(5)苏轼“投泥泼水愈光明”中“投泥泼水”反映的化学原理是，该反应中发生还原反应的物质是 。“愈光明”指的是 (填写物质化学式)燃烧的结果。
(6)《天工开物》记载：“煤饼烧石成灰”。“石”主要成分是CaCO3，“灰”指CaO，“烧石成灰”可用化学方程式表示为 ，该反应属于 (填基本反应类型)。
【答案】(1)分子在不断运动
(2)氯离子(或Cl-)、钠离子(或Na+)、
(3)过滤
(4)+5
(5)水(或H2O) CO、H2(或H2、CO)
(6) 分解反应
【解析】(3)过滤是用于分离不溶性固体与液体的方法，“淘” 和 “漉” 是将不溶性的沙子等杂质与金分离，相当于化学实验中的过滤操作；
(4)在KNO3中，钾元素显+1价，氧元素显 2价，设氮元素的化合价为x，根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零，则(+1)+x+( 2)×3=0，解得x=+5；
(5)在中，H2O失去氧，发生还原反应，发生还原反应的物质是H2O；
“愈光明”是因为生成的H2和CO都是可燃性气体，它们燃烧使火焰更明亮，这里指的是H2和CO燃烧的结果；
(6)烧石成灰发生的反应是碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，化学方程式为；该反应是由一种物质生成两种物质，符合“一变多”的特点，属于分解反应。
【举一反三3】芯片是电脑、智能家电等的核心部件，生产芯片的半导体材料有硅、锗(Ge)、砷化镓(GaAs) 等，应用比较广泛的是硅。如图是工业上以石英砂(主要成分是SiO2) 为原料制取高纯硅的一种工艺流程。回答下列问题。
(1)制造芯片要用到高纯硅，硅属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
(2)地壳中硅元素的含量仅次于 元素，在生产过程中将石英砂粉碎的目的是 。
(3)焦炭在反应I中体现出 (填“还原”或“氧化”)性。
(4)在使用氢气前，应先检验氢气的 。
【答案】(1)非金属
(2)氧(或O) 增大反应物接触面积，使反应更快、更充分
(3)还原
(4)纯度
【解析】(2)地壳中硅元素的含量仅次于氧元素，在生产过程中将石英砂粉碎的目的是增大反应物接触面积，使反应更快、更充分；
(3)反应I焦炭和二氧化硅在1300℃～1400℃下反应生成Si和CO，焦炭在反应I中得到氧，被氧化，则焦炭在反应I中体现出来的化学性质是还原性；
(4)氢气具有可燃性，与空气混合遇明火会发生爆炸，为了防止氢气与氧气混合发生爆炸，在使用氢气前，应先检验氢气的纯度。
【举一反三4】木炭是生活中常见物质，回答以下有关木炭的问题。
(1)木炭燃烧时，木炭和氧气的质量比约为1：2，则生成气体为 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)实验1中两支试管装满红棕色气体，向其中分别加入等质量的金刚石和木炭，一段时间后，可观察到 (填字母)。
A．试管中红棕色消失
B．同时打开两个弹簧夹，烧杯中的水进入试管
C．试管中红棕色消失
D．同时打开两个弹簧夹，烧杯中的水进入试管
(3)实验2中，木炭发生 (填“氧化反应”或“还原反应”)。其中金属网罩的作用是 。
【答案】(1)混合物
(2)CD
(3)氧化反应 使酒精灯火焰集中，提高加热温度
【解析】(1)木炭和氧气燃烧反应生成二氧化碳，反应的化学方程式为：，木炭和氧气的质量比约为1：2，说明木炭不完全燃烧，可能生成一氧化碳，生成的气体为混合物；
(2)活性炭具有吸附性，NO2气体被活性炭吸附，所以n瓶气体变为无色；由于n瓶中的压强小于外界大气压强，打开弹簧夹，水进入n中，n中的液面上升，而石墨没有吸附性，所以m中无变化，故选CD；
(3)木炭和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，该反应中木炭得到氧，生成二氧化碳，发生了氧化反应；金属网罩的作用是使酒精灯火焰集中，提高加热温度。
【题型6】常见的金属矿物
【典型例题】生活中常见的金属铁、铝、铜等可以通过冶炼金属矿物得到，其主要成分属于氧化物的是（ ）
A.菱铁矿（主要成分FeCO3）
B.黄铁矿（主要成分FeS2）
C.铝土矿（主要成分Al2O3）
D.孔雀石［主要成分Cu2（OH）2CO3］
【答案】C
【解析】氧化物是由两种元素组成，并且一种元素是氧元素的化合物，FeCO3是三种元素组成，不属于氧化物，故A错误；FeS2中不含氧元素，不属于氧化物，故B错误；氧化物是由两种元素组成，并且一种元素是氧元素的化合物，Al2O3符合条件，是氧化物，故C正确；Cu2（OH）2CO3是四种元素组成，不属于氧化物，故D错误。
【举一反三1】为了初步确定某种铁矿石的种类，取该铁矿石用盐酸溶解，有气体放出，这种铁矿石的名称是( )
A.磁铁矿 B.赤铁矿 C.菱铁矿 D.大理石
【答案】C
【解析】磁铁矿的主要成分是Fe3O4，与盐酸反应不产生氢气；赤铁矿的主要成分是Fe2O3，与盐酸反应不产生氢气；菱铁矿的主要成分是FeCO3，与盐酸反应，生成二氧化碳气体；大理石的主要成分是CaCO3，与盐酸反应生成二氧化碳，但大理石不是铁矿石。故选C。
【举一反三2】炼铁时用到的一些铁矿石(括号内为主要成分的化学式)如图所示。若测得其中杂质的百分含量均相同。从环保和产率看，你选择的优良矿石是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A项，赤铁矿的主要成分是Fe2O3，矿石中含铁元素，冶炼时产生的大气污染物相对较少，但氧化铁中铁元素的质量分数为70%含铁量小于四氧化三铁，所以错误；B项，菱铁矿的主要成分是FeCO3，铁元素质量分数为48.3%，含铁量较少，所以错误；C项，黄铁矿的主要成分是FeS2，冶炼时会产生大量的二氧化硫，造成空气污染和酸雨，所以错误；D项，磁铁矿的主要成分是Fe3O4，矿石中含铁元素，冶炼时产生的大气污染物相对较少，四氧化三铁中铁元素的质量分数为72.4%，含铁量最高，所以正确。选D。
【举一反三3】如表是部分常见的金属矿石，其中可用于炼镁的是（ ）
A.白云石 B.冰晶石 C.方解石 D.炉甘石
【答案】A
【解析】白云石的主要成分中含有镁元素，可用于炼镁，故A正确；冰晶石的主要成分中不含有镁元素，不能用于炼镁，故B错误；方解石的主要成分中不含有镁元素，不能用于炼镁，故C错误；炉甘石的主要成分中不含有镁元素，不能用于炼镁，故D错误。
【举一反三4】磁铁矿的主要成分是( )
A.FeO B.Fe3O4 C.Fe2O3 D.Fe
【答案】B
【解析】磁铁矿的主要成分Fe3O4 。故选B。
【举一反三5】2024年5月3日，嫦娥六号探测器成功发射，开启月球背面采样之旅。
(1)月球背面的水有固态和气态两种存在方式。
①气态水的分子间隔比固态水更 (填“大”或“小”)。
②水由固态变为气态的过程中，没有发生变化的是 (填“物理”或“化学”)性质。
(2)科研人员曾用嫦娥五号带回的月壤证实：在一定条件下，月壤中的FeO(铁橄榄石的主要成分)分解生成Fe3O4(磁铁矿的主要成分)以及单质铁。
①写出该反应的化学方程式： 。
②下列关于含铁物质的说法中，正确的是 (填字母)。
A.磁铁矿是工业炼铁的重要原料
B.铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O
C.铁合金比纯铁应用更为广泛
【答案】(1)①大 ②化学 (2)①4FeOFe3O4+Fe
②ABC
【解析】(1)②由微粒的变化可知，水由固态变为气态时水分子间的间隙发生了变化，但水分子本身没有发生变化，所以化学性质没有改变。(2)②铁锈的主要成分是氧化铁的水合物，可表示为：Fe2O3 xH2O，B正确；合金的特点是：硬度大，熔点低，耐腐蚀，因此合金种类远大于纯金属，合金具有更广泛的用途，C正确。
写出下列金属矿石主要成分的化学式。
（1）磁铁矿：_____________。
（2）赤铜矿：_____________。
（3）铝土矿：_____________。
【答案】
(1)Fe3O
(2)Cu2O
(3)Al2O
【举一反三7】化学就在我们身边，请从下列物质中选择①氧气②干冰③臭氧④氖气⑤四氧化三铁。按要求填空（填序号）：
（1）可用于医疗急救的气体是 。
（2）磁铁矿的主要成分是 。
（3）可用于填充霓虹灯的气体是 。
（4）可用作人工降雨的是 。
（5）能吸收紫外线、保护地球生物的物质是 。
【答案】（1）①；（2）⑤；（3）④；（4）②；（5）③。
【解析】（1）氧气能够支持呼吸，可用于可用于医疗急救。
（2）磁铁矿的主要成分是四氧化三铁。
（3）稀有气体通电能发出有色光，可用于填充霓虹灯。
（4）干冰升华吸热，可用作人工降雨。
（5）臭氧能吸收太阳光中的紫外线，可以保护地球上的生物，使其免受过多紫外线的伤害。
【题型7】金属元素的存在形式
【典型例题】环境、能源和资源是人类生存和发展的基本条件。下列说法错误的是（ ）
A.化学反应伴随能量变化
B.大多数铁矿石中的铁元素以单质形式存在
C.大气中二氧化碳含量升高会增强温室效应
D.太阳能、风能是人类正在利用和开发的新能源
【答案】B
【解析】化学反应伴过程中随能量变化，表现为吸热、放热、发光等，故A正确；极少数不活泼的金属以单质的形式存在，如铂，金、银等，其余大多数以化合物存在，因此大多数铁矿石中的铁元素以化合物形式存在，故B错误；造成温室效应的主要物质是二氧化碳，还有甲烷、臭氧等，故C正确；由于化石燃料属于不可再生能源，并且污染严重，现在正在开发无污染、可再生的新能源，有太阳能、水能、风能，潮汐能、核能等，故D正确。
【举一反三1】下列有关金属及其合金说法中正确的是（ ）
A.常温下金属都是固体
B.不锈钢比纯铁硬度大
C.保险丝（铅锑合金）比组成它的纯金属的熔点高
D.多数金属矿石中的金属元素主要以单质的形式存在
【答案】B
【解析】常温下金属不都是固体，汞在常温下为液体，故A错误；合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，不锈钢比纯铁硬度大，故B正确；保险丝（铅锑合金）比组成它的纯金属的熔点低，故C错误；除少数很不活泼的金属（如金、银等）以单质形式存在外，其余的都以化合物的形式存在，则多数金属矿石中的金属元素主要以化合物的形式存在，故D错误。
【举一反三2】诗词既蕴含人文思想，又焕发理性光辉，下列阐释错误的是（ ）
A.水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香——闻到花香是因为分子不断做运动
B.月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠——“霜”形成的过程分子间隔在不断变小
C.黄河之水天上来，奔流到海不复回——水的天然循环主要是通过化学变化实现的
D.千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金——金的化学性质稳定，在自然界以单质形式存在
【答案】C
【解析】水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香，是具有香味的分子不停地做无规则运动，运动到空气中，接触到了人的嗅觉细胞而闻到香味，说明分子做无规则运动，故A正确；物体一般有三种状态，状态的改变是分子间隔的改变。月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠，“霜”形成的过程分子间隔在不断变小，故B正确；黄河之水天上来，奔流到海不复回，水的天然循环是状态的改变，无新物质生成，主要是通过物理变化实现的，故C错误；千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金，是因为金的化学性质稳定，在自然界以单质形式存在，故D正确。
下列说法不符合事实的是( )
A.Al 、Fe 、Ca 在地壳中含量占金属元素的前三位
B.金属元素在自然界中都以化合物形态存在
C.金属矿物是冶炼金属的基本原料
D.从本课介绍的矿物主要成分分析，金属元素在化合物中都呈正价态
【答案】B
【举一反三4】诗词既蕴含人文思想，又焕发理性光辉，下列阐释错误的是（ ）
A.水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香——闻到花香是因为分子不断做运动
B.月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠——“霜”形成的过程分子间隔在不断变小
C.黄河之水天上来，奔流到海不复回——水的天然循环主要是通过化学变化实现的
D.千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金——金的化学性质稳定，在自然界以单质形式存在
【答案】C
【解析】水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香，是具有香味的分子不停地做无规则运动，运动到空气中，接触到了人的嗅觉细胞而闻到香味，说明分子做无规则运动，故A正确；物体一般有三种状态，状态的改变是分子间隔的改变。月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠，“霜”形成的过程分子间隔在不断变小，故B正确；黄河之水天上来，奔流到海不复回，水的天然循环是状态的改变，无新物质生成，主要是通过物理变化实现的，故C错误；千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金，是因为金的化学性质稳定，在自然界以单质形式存在，故D正确。
【题型8】 金属矿物与金属冶炼综合
【典型例题】“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理是：C+2NiO2Ni+CO2↑，下列说法错误的是（ ）
A.该反应属于置换反应
B.该不锈钢中还含有铁和碳
C.该不锈钢合金的硬度大于纯铁
D.反应前后元素的化合价都发生了变化
【答案】D
【解析】该反应为一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，A正确；含镍不锈钢为铁合金，其中除了镍之外，还含有铁和碳等，B正确；一般，合金的硬度比组成的纯金属的硬度大，因此该不锈钢合金的硬度大于纯铁，C正确；反应前后氧元素均位于化合物中，化合价均为﹣2价，没有改变，D错误。
【举一反三1】如图为实验室模拟炼铁，现将Ag Fe2O3在高温下与足量CO反应，实验结束后测得B中产生3.00 g白色沉淀，下列正确的是（ ）
A.硬质玻璃管中固体由黑色变为红色
B.实验开始应该先打开弹簧夹①
C.该实验过程中共消耗0.84 g CO
D.a＝1.6
【答案】D
【解析】一氧化碳具有还原性，高温下能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑，故A错误；实验开始应该先打开弹簧夹②，以排尽装置中的空气，防止发生爆炸，故B错误；B中产生3.00 g白色沉淀，生成了3.00 g碳酸钙；由反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O，则CO～CaCO3，则参加反应的一氧化碳的质量为3.00 g×＝0.84 g，实验前，要先通入一氧化碳，实验结束后要继续通入一氧化碳，则实验过程中共消耗的CO大于0.84 g，故C错误；由反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O，则Fe2O3～3CaCO3，则a＝3.00 g×＝1.6 g，故D正确。
【举一反三2】“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢。工业上火法炼镍的原理是，C+2NiO2Ni+CO2↑，下列说法错误的是（ ）
A.该反应属于置换反应
B.该不锈钢中还含有铁和镍
C.该不锈钢合金的硬度大于纯铁
D.反应前后元素的化合价都发生了变化
【答案】D
【解析】该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故A正确；高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，该不锈钢中还含有铁和镍，故B正确；合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，该不锈钢合金的硬度大于纯铁，故C正确；反应前后元素的化合价不是都发生了变化，反应前后氧元素的化合价均为﹣2价，即反应氧元素的化合价不变，故D错误。
【举一反三3】化学用语是学习化学的必备工具。用化学用语填空：
（1）①两个铁离子 。②氖元素 。③标出氧化铝中铝元素的化合价 。
（2）《梦溪笔谈》中记载了“苦泉水”制取铜的方法“抱其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，文中描述的制钢工艺如图。
A.步骤①的操作名称是 。
B.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，其中发生化学反应的基本类型是 。
C.步骤②中存在硫酸铜在高温条件下分解生成氧化铜、二氧化硫和一种气体单质，请你写出该反应的化学方程式 。
【答案】（1）①2Fe3+；②Ne；③2O3；（2）A.蒸发；B.置换反应；C.2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑。
【解析】（1）①符号前面的数字，表示原子、分子或离子的个数；两个铁离子表示为2Fe3+；
②书写元素符号时，第一个字母要大写，第二个字母要小写；氖元素表示为Ne；
③元素正上方的数字表示元素的化合价，氧化铝中铝元素的化合价是+3价，表示为2O3；
（2）A.将苦泉水加热的过程就是将水蒸发后得到固体溶质的过程，步骤①的操作名称是蒸发；
B.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，即铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应为单质与化合物反应生成另外一种单质和一种化合物，属于置换反应；
C.步骤②中存在硫酸铜在高温条件下分解生成氧化铜、二氧化硫和一种气体单质，根据质量守恒定律可知，该单质为氧气，反应的化学方程式为：2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑；
【举一反三4】赤铁矿是重要的炼铁原料，其中Fe2O3的含量直接影响到炼铁的效率和成本。兴趣小组用一氧化碳还原10 g赤铁矿样品，充分反应后得到5.6 g铁单质，计算该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数。
【答案】80%
【解析】设充分反应后得到5.6 g铁单质，需要氧化铁的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
X 5.6 g
x＝8 g
该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数为：
80%
答：该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数为80%。
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