8.3 金属资源的利用和保护（第1课时） 闯关练 2025-2026学年下学期初中化学人教版（2024）九年级下册
文档属性
| 名称 | 8.3 金属资源的利用和保护（第1课时） 闯关练 2025-2026学年下学期初中化学人教版（2024）九年级下册 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 622.4KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-01-19 14:25:45 | ||
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文档简介
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8.3 金属资源的利用和保护（第1课时） 闯关练 2025-2026学年下学期初中化学人教版（2024）九年级下册
一、单选题
1．山西省发现我国最大单体铝土矿。对其相关认识正确的是
A．铝元素在地壳中含量最高 B．铝土矿的主要成分是AlO
C．铝土矿属于可再生资源 D．有计划、合理地开采铝土矿
2．炼铁选用的铁矿石，不仅要求含铁量高，而且要求“有害元素”少，有以下几种铁矿石：磁铁矿（）、赤铁矿（）、褐铁矿（）、黄铁矿（），你认为最不适宜炼铁的是
A．磁铁矿 B．赤铁矿 C．褐铁矿 D．黄铁矿
3．下列归类正确的是
选项 归类 内容
A 金属材料 铁片、硬铝、黄铜
B 常见矿石 赤铁矿、黄铜矿、氢氧化铝
C 可燃性气体 甲烷、一氧化碳、氧气
D 实验室制氧原料 高锰酸钾、氯酸钾、水
A．A B．B C．C D．D
4．下列归类正确的是
选项 归类 内容
A 金属材料 金刚石、硬铝、黄铜
B 常见矿石 赤铁矿、黄铜矿、不锈钢
C 可燃性气体 甲烷、一氧化碳、氧气
D 大气污染物 PM2.5、二氧化硫、一氧化氮
A．A B．B C．C D．D
5．传统文化：《天工开物》中有关炼铁的记载：“凡冶铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三。”下列说法错误的是
A．铁制器是由生铁炼成的熟铁制成的，生铁炼成熟铁的过程中降低了碳的含量
B．炼铁时煤炭的作用为提供CO、提高温度
C．炼铁炉中流出的是纯铁
D．炼铁炉中发生的反应之一为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
6．以下是实验室模拟炼铁和高炉炼铁示意图，下列说法正确的是
A．磁铁矿的主要成分是Fe2O3
B．图1应先加热Fe2O3再通入CO
C．图2的主要反应原理为：3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑
D．两图中得到的铁产品是不完全相同的
7．竖炉冶铁工艺流程如图所示，下列说法不正确的是
A．该工艺流程中，CH4的作用是提高反应室的温度和作为合成气的原料
B．还原反应室中进行的反应不全是置换反应
C．该工艺流程中，可循环利用的物质是二氧化碳和水
D．100吨含氧化铁80%的赤铁矿理论上最多可以冶炼出含杂质4%的生铁58.24吨
8．现有12t赤铁矿石(其他杂质不参加反应)，用于冶炼生铁，充分冶炼后得到的固体残余物为9.3t，请你计算该赤铁矿石中有效成分的含量
A．77.5% B．75% C．22.5% D．25%
二、填空题
9．阅读下面科普短文。
锡是“五金”（金、银、铜、铁、锡）之一，具有质地柔软、熔点低和无毒等优良特性。自然界中的锡主要以氧化物（如锡石，主要成分为）和硫化物（如硫锡石，主要成分为SnS）的形式存在。宋代宋应星所著的《天工开物》中记载锡的冶炼：“凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞘（指鼓入空气）熔化……点铅勾锡……”
常温下，锡露置于空气中能保持金属光泽，但易被酸腐蚀。锡与氯气反应生成的四氯化锡（）可用于制作FTO导电玻璃，用来制作液晶显示屏。以锡为原料加工而成的金属工艺品以色如银，亮如镜，声如馨，色泽历久常新的特点而深受人们的喜爱。锡还广泛用于电子信息、化工冶金及航天工业等。
(1)自然界中的锡主要以 形式存在（填“单质”或“化合物”）。
(2)下列说法正确的是_______（填序号）。
A．锡常温下不易被空气氧化
B．锡制品能够盛放含有柠檬酸的饮料
C．硫锡石炼锡过程中可能会产生酸性气体，污染环境
(3)FTO导电玻璃生产过程中，以和水反应生成HCl和一种氧化物，请写出反应的化学方程式 。
10．铁的冶炼和应用是学习和研究化学的重要课题。工业上铁的冶炼，竖炉炼铁的工艺流程如图1所示。
(1)“燃烧室”中燃烧的作用是：提供能量和 。
(2)炉中鼓入与赤铁矿石逆流而行的合成气，“逆流而行”的目的是 。
(3)写出“还原反应室”中炼铁的置换反应的化学方程式 。
(4)炼铁高炉底部通过不同高度的出口分离铁水与炉渣(如图2所示)。能实现渣铁分离的原因是因为炉渣具有以下性质：一是炉渣的熔点比铁高，二是 。
(5)该工艺流程中，可循环利用的物质是 (填化学式)。
三、实验题
11．某化学兴趣小组设计如下图实验，模拟工业炼铁原理并验证实验产物。
【查阅资料】①CO还原Fe2O3是分步进行的，还原产物还可能有四氧化三铁、氧化亚铁。
②铁的氧化物中只有四氧化三铁能被磁铁吸引。
【进行实验】按图装入药品，连好装置，确保不漏气。
(1)先点燃A处的酒精喷灯，稍后点燃E处的酒精喷灯；待E装置玻璃管内红棕色粉末全部变为黑色时，先熄灭 （填“A”或“E”）处酒精喷灯。
实验结束，待装置冷却后，称量，取出黑色粉末；再用磁铁吸引，发现黑色粉末全部被吸引。
【问题讨论】
(2)A装置的作用是 ，D瓶中应盛放的试剂是 。
(3)B中反应的化学方程式是 。
(4)针对上述实验，下列分析正确的是______（填字母）
A．装置B、C的作用分别是除去CO2、检验CO2是否除尽
B．如果缺少D装置，E装置中的玻璃管可能会炸裂
C．E装置玻璃管中的固体质量比反应前减少了，说明一定有铁生成
四、计算题
12．金属材料发展史是人类不断突破技术瓶颈、推动文明进步的缩影。古代青铜铁器、工业时代钢铁与铝、现代高性能合金，每一次材料的革新都深刻影响了社会生产力和科技发展。
(1)商代已掌握青铜铸造技术，而铁器直至春秋才普及。请设计实验验证铜、铁的金属活动性顺序，写出操作步骤、现象及结论： 。
(2)用含Fe2O380%的赤铁矿200吨与CO高温反应炼铁，理论上可制得铁多少吨？(假设杂质不参与反应；根据化学方程式计算，写出过程)
(3)钛合金制品放在海水中数年，取出后仍光亮如新。由此可知钛合金具有的化学性质是 (写出一点即可)。
13．工业上用赤铁矿石(主要成分是)冶炼生铁。现有800t含氧化铁80%的赤铁矿石。求：该矿石能冶炼出含杂质4%的生铁的质量。(计算结果精确到0.1)
14．为测定某含杂质4%的黄铜样品中铜的质量分数（样品由Cu、Zn和杂质组成，杂质不含铜、锌元素，杂质不发生反应，不溶于水），某化学小组进行了如下实验：取20 g黄铜样品，向其中分3次，每次加入15 g稀盐酸，充分反应后数据如图所示
实验次序 第一次 第二次 第三次
稀盐酸质量/g 15 g 15 g 15 g
气体质量/g 0.08 g m 0.04 g
(1)发生反应的化学方程式为 。
(2)m= g。
(3)该黄铜样品中锌的质量分数为 。
(4)若用127 t赤铜矿含81%的Cu O炼制该黄铜，理论上能炼出该黄铜的质量为 t。
15．为测定生铁中铁的含量，现将14g生铁样品加入到100g稀硫酸中恰好完全反应(杂质不溶于水，也不与酸反应，杂质中不含铁元素)，实验过程及测得的数据如下：
(1)写出上述反应的化学方程式： ；
(2)反应生成氢气的质量是 ；
(3)求解生铁样品中，参加反应的铁的质量(x)的比例式是 ；
(4)该生铁中铁的质量分数为 ；
(5)若工业上用含氧化铁80%的赤铁矿10t，(假设炼制过程中铁矿石的利用率为90%)。能炼出上述生铁的质量为 t。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D D A D C D D B
1．D
【详解】A、地壳中元素含量前五分别是氧、硅、铝、铁、钙，则氧元素在地壳中含量最高，说法错误，不符合题意；
B、铝土矿的主要成分是氧化铝，其化学式为，说法错误，不符合题意；
C、铝土矿属于不可再生资源，说法错误， 不符合题意；
D、有计划、合理地开采矿物，能保护金属资源，说法正确，符合题意。
故选：D。
2．D
【详解】化学反应前后元素的种类不变，磁铁矿（）、赤铁矿（）、褐铁矿（）中含有Fe、O、H元素，生成物不会产生含硫、氮元素的污染物，黄铁矿（）含有硫元素，会产生二氧化硫等污染物，所以最不适宜炼铁的是黄铁矿，故选D。
3．A
【详解】A、铁片是纯铁，硬铝、黄铜分别是铝合金、铜合金，均属于金属材料，故归类正确；
B、赤铁矿、黄铜矿均是常见的矿石；氢氧化铝属于纯净物，不是矿石，故归类错误；
C、甲烷、一氧化碳均具有可燃性，均属于可燃性气体，氧气不具有可燃性，不属于可燃性气体，故归类错误；
D、高锰酸钾和氯酸钾是实验室常用制氧原料（通过加热分解），但水在实验室中主要通过电解制氧，该方法不常用，故归类错误。
故选A。
4．D
【详解】A、金刚石是碳单质，其不属于金属材料，不符合题意；
B、常见的矿石有赤铁矿、黄铜矿，不锈钢不属于矿石，不符合题意；
C、甲烷、一氧化碳均具有可燃性，都是可燃性气体，氧气具有助燃性，不属于可燃性气体，不符合题意；
D、大气污染物包括PM2.5、二氧化硫、一氧化氮、二氧化硫等，符合题意。
故选：D。
5．C
【详解】A、铁制器是由生铁炼成的熟铁制成的，生铁的含碳量在2%至0.03%之间，熟铁是含碳量低于0.03%，生铁炼成熟铁的过程中降低了碳的含量，选项正确；
B、煤炭的主要成分是碳，碳燃烧放出热量，在高温的条件下，碳能与二氧化碳反应生成一氧化碳，一氧化碳具有还原性，可用于炼铁，选项正确；
C、炼铁炉中流出的铁中含有少量的碳，不是纯铁，选项错误：
D、 赤铁矿的主要成分是氧化铁，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，选项正确；
故选：C。
6．D
【详解】A、磁铁矿的主要成分是Fe3O4，故A说法错误；
B、一氧化碳具有可燃性，不纯时点燃或加热可能会发生爆炸，所以实验开始时，要先通一会儿一氧化碳再加热，其目的是排净玻璃管内空气，防止一氧化碳与空气在高温下混合发生爆炸，故B说法错误；
C、高炉炼铁的反应原理是焦炭在高温下被氧化生成CO，然后CO还原氧化铁生成铁单质和二氧化碳，化学方程式为：，故C说法错误；
D、图1氧化铁和一氧化碳高温下反应生成铁和二氧化碳，得到的是铁单质，图2因为焦炭的存在，会使得成品铁中含有较高的碳含量，即生铁，故两图中得到的铁产品是不完全相同的，故D说法正确；
故选：D。
7．D
【详解】A、由流程图可知，甲烷燃烧放出大量的热，能够给炼铁提供热量，同时生成了二氧化碳和水，提供了生产合成气的原料，说法正确，不符合题意；
B、由流程图可知，还原反应室中发生的反应有：一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应不属于基本反应类型，氢气与氧化铁在高温条件下反应生成铁和水，该反应符合一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，故还原反应室中进行的反应不全是置换反应，说法正确，不符合题意；
C、由流程图可知，二氧化碳和水既作为反应物、又作为生成物，故该工艺流程中，可循环利用的物质是二氧化碳和水，说法正确，不符合题意；
D、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则赤铁矿中铁元素的质量等于生铁中铁元素的质量，则100t含氧化铁80%的赤铁矿理论上最多可以冶炼出含杂质4%的生铁，说法错误，符合题意。
故选：D。
8．B
【详解】用赤铁矿冶炼生铁的方程式为：，反应后剩余固体的总质量比原来减少12t-9.3t=2.7t，因为杂质不参加反应，所以减少的质量即为原铁矿石中氧化铁中氧元素的质量，由此可得原铁矿石中氧化铁的质量为，故该赤铁矿石中有效成分的含量为.
故选：B
9．(1)化合物
(2)AC
(3)
【详解】（1）自然界中的锡主要以氧化物（如锡石，主要成分为SnO2）和硫化物（如硫锡石，主要成分为SnS）的形式存在。即自然界中的锡主要以化合物形式存在；
（2）A、常温下，锡露置于空气中能保持金属光泽，说明锡常温下不易被空气氧化，A正确；
B、金属活动性顺序中锡排在氢前，是活泼金属，锡制品能够与含有柠檬酸的饮料反应，所以锡制品不能够盛放含有柠檬酸的饮料，B错误；
C、自然界中的锡主要以氧化物（如锡石，主要成分为SnO2）和硫化物（如硫锡石，主要成分为SnS）的形式存在。由于硫锡石的主要成分为SnS，根据质量守恒定律硫锡石炼锡过程中可能会产生二氧化硫酸性气体，污染环境，C正确；
故选：AC；
（3）SnCl4和水反应生成HCl和一种氧化物，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，则生成的氧化物是SnO2，该反应的化学方程式为。
10．(1)作为生产合成气的原料
(2)增大反应物接触面积，使反应更充分
(3)
(4)炉渣的密度比铁小
(5)CO2、H2O
【详解】（1）从流程图可知，天然气(CH4)在燃烧室燃烧，提供能量；另外，甲烷燃烧生成的二氧化碳和水可作为生产合成气的原料。
（2）炉中鼓入与赤铁矿石逆流而行的合成气，逆流的方式能让合成气与赤铁矿石接触更充分，从而增大反应物的接触面积，使反应进行得更充分，提高反应效率。
（3）置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。在还原反应室中，氢气(H2)与氧化铁(Fe2O3)在高温条件下反应生成铁(Fe)和水(H2O)，符合置换反应特点，化学方程式为。
（4）炼铁高炉底部通过不同高度出口分离铁水与炉渣，炉渣在上方，铁水在下方，除了炉渣熔点比铁高外，还因为炉渣的密度比铁小，这样才能实现渣铁分层，便于分离。
（5）从流程图看，高温尾气(CO2和H2O)经催化反应室等一系列过程后，部分物质又可回到前面的反应环节继续参与反应，所以可循环利用的物质是CO2和H2O。
11．(1)E
(2) 产生CO 浓硫酸
(3)
(4)AB
【详解】（1）先点燃A处的酒精喷灯，稍后点燃E处的酒精喷灯；待E装置玻璃管内红棕色粉末全部变为黑色时，先熄灭E处酒精喷灯，继续通入一氧化碳使玻璃管冷却，防止装置F中澄清石灰水倒流使试管破裂。
（2）A中二氧化碳与碳高温下反应生成一氧化碳，装置A的作用是产生一氧化碳。一氧化碳气体经干燥后进入E中与氧化铁反应，浓硫酸具有吸水性，可以除去混合气体中的水蒸气，则D中盛放的是浓硫酸。
（3）B中的反应是氢氧化钠与A中没有反应的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：。
（4）A、该实验中，装置B中二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，作用是除去CO2，C中澄清的石灰水作用是检验CO2是否除尽，说法正确，符合题意；
B、装置D用来除去一氧化碳气体中的水蒸气，如果缺少D装置，E装置中的玻璃管可能会炸裂，说法正确，符合题意；
C、E中一氧化碳与氧化铁高温时反应生成铁和二氧化碳，反应后玻璃管中的固体质量减少了，说明氧元素的质量减少了，不能说明一定有铁生成，因为CO还原Fe2O3是分步进行的，还原产物还可能有四氧化三铁、氧化亚铁，说法错误，不符合题意；
故选：AB。
12．(1)将打磨好的铁丝放入硫酸铜溶液中，观察到铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，说明铁的金属活动性比铜强（合理即可）
(2)解：设理论上可制得铁的质量为x。
x=112t
答：理论上可制得铁112吨。
(3)抗腐蚀性强
【详解】（1）验证铜、铁的金属活动性顺序的实验为：将打磨好的铁丝放入硫酸铜溶液中，观察到铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，说明铁的金属活动性比铜强。
（2）见答案；
（3）钛合金制品放在海水中数年，取出后仍光亮如新。由此可知钛合金具有抗腐蚀性强的化学性质。
13．解：设生成的铁的质量为x。
生铁的质量=≈466.7 t
答：该矿石能冶炼出含杂质4%的生铁的质量为466.7 t。
【详解】见答案。
14．(1)
(2)0.08
(3)32.5%
(4)144
【详解】（1）杂质不发生反应，Cu的活动性在H之后，所以只有Zn和HCl反应，生成ZnCl2和H2，化学方程式为:
（2）稀盐酸分三次加入黄铜样品中，均有气体产生，说明前两次锌没有反应完，而稀盐酸完全反应，前两次消耗HCl的质量相等，产生气体的质量也相等，所以m=0.08g。
（3）第三次产生的气体减少，说明在第三次反应中锌不足，反应后样品中的锌已完全消耗。
锌完全反应产生氢气的质量为0.08g+0.08g+0.04g=0.2g。
设黄铜样品中锌的质量为x
x=6.5g
该黄铜样品中锌的质量分数为；
（4）在黄铜样品中，杂质占4%，锌占32.5%，所以铜的质量分数为1-4%-32.5%=63.5%，
那么赤铜矿理论上能炼出该黄铜的质量为。
15．(1)
(2)0.4g
(3)
(4)80%
(5)6.3
【详解】（1）此过程中铁与硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气，故化学方程式为：
（2）铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，因此烧杯内减少的物质即为生成氢气的质量，14g+100g-113.6g=0.4g
（3）故参加反应的铁的质量(x)的比例式是：
（4）该生铁中铁的质量分数为：
（5）解：设可炼出这种生铁质量为y
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8.3 金属资源的利用和保护（第1课时） 闯关练 2025-2026学年下学期初中化学人教版（2024）九年级下册
一、单选题
1．山西省发现我国最大单体铝土矿。对其相关认识正确的是
A．铝元素在地壳中含量最高 B．铝土矿的主要成分是AlO
C．铝土矿属于可再生资源 D．有计划、合理地开采铝土矿
2．炼铁选用的铁矿石，不仅要求含铁量高，而且要求“有害元素”少，有以下几种铁矿石：磁铁矿（）、赤铁矿（）、褐铁矿（）、黄铁矿（），你认为最不适宜炼铁的是
A．磁铁矿 B．赤铁矿 C．褐铁矿 D．黄铁矿
3．下列归类正确的是
选项 归类 内容
A 金属材料 铁片、硬铝、黄铜
B 常见矿石 赤铁矿、黄铜矿、氢氧化铝
C 可燃性气体 甲烷、一氧化碳、氧气
D 实验室制氧原料 高锰酸钾、氯酸钾、水
A．A B．B C．C D．D
4．下列归类正确的是
选项 归类 内容
A 金属材料 金刚石、硬铝、黄铜
B 常见矿石 赤铁矿、黄铜矿、不锈钢
C 可燃性气体 甲烷、一氧化碳、氧气
D 大气污染物 PM2.5、二氧化硫、一氧化氮
A．A B．B C．C D．D
5．传统文化：《天工开物》中有关炼铁的记载：“凡冶铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三。”下列说法错误的是
A．铁制器是由生铁炼成的熟铁制成的，生铁炼成熟铁的过程中降低了碳的含量
B．炼铁时煤炭的作用为提供CO、提高温度
C．炼铁炉中流出的是纯铁
D．炼铁炉中发生的反应之一为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
6．以下是实验室模拟炼铁和高炉炼铁示意图，下列说法正确的是
A．磁铁矿的主要成分是Fe2O3
B．图1应先加热Fe2O3再通入CO
C．图2的主要反应原理为：3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑
D．两图中得到的铁产品是不完全相同的
7．竖炉冶铁工艺流程如图所示，下列说法不正确的是
A．该工艺流程中，CH4的作用是提高反应室的温度和作为合成气的原料
B．还原反应室中进行的反应不全是置换反应
C．该工艺流程中，可循环利用的物质是二氧化碳和水
D．100吨含氧化铁80%的赤铁矿理论上最多可以冶炼出含杂质4%的生铁58.24吨
8．现有12t赤铁矿石(其他杂质不参加反应)，用于冶炼生铁，充分冶炼后得到的固体残余物为9.3t，请你计算该赤铁矿石中有效成分的含量
A．77.5% B．75% C．22.5% D．25%
二、填空题
9．阅读下面科普短文。
锡是“五金”（金、银、铜、铁、锡）之一，具有质地柔软、熔点低和无毒等优良特性。自然界中的锡主要以氧化物（如锡石，主要成分为）和硫化物（如硫锡石，主要成分为SnS）的形式存在。宋代宋应星所著的《天工开物》中记载锡的冶炼：“凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞘（指鼓入空气）熔化……点铅勾锡……”
常温下，锡露置于空气中能保持金属光泽，但易被酸腐蚀。锡与氯气反应生成的四氯化锡（）可用于制作FTO导电玻璃，用来制作液晶显示屏。以锡为原料加工而成的金属工艺品以色如银，亮如镜，声如馨，色泽历久常新的特点而深受人们的喜爱。锡还广泛用于电子信息、化工冶金及航天工业等。
(1)自然界中的锡主要以 形式存在（填“单质”或“化合物”）。
(2)下列说法正确的是_______（填序号）。
A．锡常温下不易被空气氧化
B．锡制品能够盛放含有柠檬酸的饮料
C．硫锡石炼锡过程中可能会产生酸性气体，污染环境
(3)FTO导电玻璃生产过程中，以和水反应生成HCl和一种氧化物，请写出反应的化学方程式 。
10．铁的冶炼和应用是学习和研究化学的重要课题。工业上铁的冶炼，竖炉炼铁的工艺流程如图1所示。
(1)“燃烧室”中燃烧的作用是：提供能量和 。
(2)炉中鼓入与赤铁矿石逆流而行的合成气，“逆流而行”的目的是 。
(3)写出“还原反应室”中炼铁的置换反应的化学方程式 。
(4)炼铁高炉底部通过不同高度的出口分离铁水与炉渣(如图2所示)。能实现渣铁分离的原因是因为炉渣具有以下性质：一是炉渣的熔点比铁高，二是 。
(5)该工艺流程中，可循环利用的物质是 (填化学式)。
三、实验题
11．某化学兴趣小组设计如下图实验，模拟工业炼铁原理并验证实验产物。
【查阅资料】①CO还原Fe2O3是分步进行的，还原产物还可能有四氧化三铁、氧化亚铁。
②铁的氧化物中只有四氧化三铁能被磁铁吸引。
【进行实验】按图装入药品，连好装置，确保不漏气。
(1)先点燃A处的酒精喷灯，稍后点燃E处的酒精喷灯；待E装置玻璃管内红棕色粉末全部变为黑色时，先熄灭 （填“A”或“E”）处酒精喷灯。
实验结束，待装置冷却后，称量，取出黑色粉末；再用磁铁吸引，发现黑色粉末全部被吸引。
【问题讨论】
(2)A装置的作用是 ，D瓶中应盛放的试剂是 。
(3)B中反应的化学方程式是 。
(4)针对上述实验，下列分析正确的是______（填字母）
A．装置B、C的作用分别是除去CO2、检验CO2是否除尽
B．如果缺少D装置，E装置中的玻璃管可能会炸裂
C．E装置玻璃管中的固体质量比反应前减少了，说明一定有铁生成
四、计算题
12．金属材料发展史是人类不断突破技术瓶颈、推动文明进步的缩影。古代青铜铁器、工业时代钢铁与铝、现代高性能合金，每一次材料的革新都深刻影响了社会生产力和科技发展。
(1)商代已掌握青铜铸造技术，而铁器直至春秋才普及。请设计实验验证铜、铁的金属活动性顺序，写出操作步骤、现象及结论： 。
(2)用含Fe2O380%的赤铁矿200吨与CO高温反应炼铁，理论上可制得铁多少吨？(假设杂质不参与反应；根据化学方程式计算，写出过程)
(3)钛合金制品放在海水中数年，取出后仍光亮如新。由此可知钛合金具有的化学性质是 (写出一点即可)。
13．工业上用赤铁矿石(主要成分是)冶炼生铁。现有800t含氧化铁80%的赤铁矿石。求：该矿石能冶炼出含杂质4%的生铁的质量。(计算结果精确到0.1)
14．为测定某含杂质4%的黄铜样品中铜的质量分数（样品由Cu、Zn和杂质组成，杂质不含铜、锌元素，杂质不发生反应，不溶于水），某化学小组进行了如下实验：取20 g黄铜样品，向其中分3次，每次加入15 g稀盐酸，充分反应后数据如图所示
实验次序 第一次 第二次 第三次
稀盐酸质量/g 15 g 15 g 15 g
气体质量/g 0.08 g m 0.04 g
(1)发生反应的化学方程式为 。
(2)m= g。
(3)该黄铜样品中锌的质量分数为 。
(4)若用127 t赤铜矿含81%的Cu O炼制该黄铜，理论上能炼出该黄铜的质量为 t。
15．为测定生铁中铁的含量，现将14g生铁样品加入到100g稀硫酸中恰好完全反应(杂质不溶于水，也不与酸反应，杂质中不含铁元素)，实验过程及测得的数据如下：
(1)写出上述反应的化学方程式： ；
(2)反应生成氢气的质量是 ；
(3)求解生铁样品中，参加反应的铁的质量(x)的比例式是 ；
(4)该生铁中铁的质量分数为 ；
(5)若工业上用含氧化铁80%的赤铁矿10t，(假设炼制过程中铁矿石的利用率为90%)。能炼出上述生铁的质量为 t。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D D A D C D D B
1．D
【详解】A、地壳中元素含量前五分别是氧、硅、铝、铁、钙，则氧元素在地壳中含量最高，说法错误，不符合题意；
B、铝土矿的主要成分是氧化铝，其化学式为，说法错误，不符合题意；
C、铝土矿属于不可再生资源，说法错误， 不符合题意；
D、有计划、合理地开采矿物，能保护金属资源，说法正确，符合题意。
故选：D。
2．D
【详解】化学反应前后元素的种类不变，磁铁矿（）、赤铁矿（）、褐铁矿（）中含有Fe、O、H元素，生成物不会产生含硫、氮元素的污染物，黄铁矿（）含有硫元素，会产生二氧化硫等污染物，所以最不适宜炼铁的是黄铁矿，故选D。
3．A
【详解】A、铁片是纯铁，硬铝、黄铜分别是铝合金、铜合金，均属于金属材料，故归类正确；
B、赤铁矿、黄铜矿均是常见的矿石；氢氧化铝属于纯净物，不是矿石，故归类错误；
C、甲烷、一氧化碳均具有可燃性，均属于可燃性气体，氧气不具有可燃性，不属于可燃性气体，故归类错误；
D、高锰酸钾和氯酸钾是实验室常用制氧原料（通过加热分解），但水在实验室中主要通过电解制氧，该方法不常用，故归类错误。
故选A。
4．D
【详解】A、金刚石是碳单质，其不属于金属材料，不符合题意；
B、常见的矿石有赤铁矿、黄铜矿，不锈钢不属于矿石，不符合题意；
C、甲烷、一氧化碳均具有可燃性，都是可燃性气体，氧气具有助燃性，不属于可燃性气体，不符合题意；
D、大气污染物包括PM2.5、二氧化硫、一氧化氮、二氧化硫等，符合题意。
故选：D。
5．C
【详解】A、铁制器是由生铁炼成的熟铁制成的，生铁的含碳量在2%至0.03%之间，熟铁是含碳量低于0.03%，生铁炼成熟铁的过程中降低了碳的含量，选项正确；
B、煤炭的主要成分是碳，碳燃烧放出热量，在高温的条件下，碳能与二氧化碳反应生成一氧化碳，一氧化碳具有还原性，可用于炼铁，选项正确；
C、炼铁炉中流出的铁中含有少量的碳，不是纯铁，选项错误：
D、 赤铁矿的主要成分是氧化铁，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，选项正确；
故选：C。
6．D
【详解】A、磁铁矿的主要成分是Fe3O4，故A说法错误；
B、一氧化碳具有可燃性，不纯时点燃或加热可能会发生爆炸，所以实验开始时，要先通一会儿一氧化碳再加热，其目的是排净玻璃管内空气，防止一氧化碳与空气在高温下混合发生爆炸，故B说法错误；
C、高炉炼铁的反应原理是焦炭在高温下被氧化生成CO，然后CO还原氧化铁生成铁单质和二氧化碳，化学方程式为：，故C说法错误；
D、图1氧化铁和一氧化碳高温下反应生成铁和二氧化碳，得到的是铁单质，图2因为焦炭的存在，会使得成品铁中含有较高的碳含量，即生铁，故两图中得到的铁产品是不完全相同的，故D说法正确；
故选：D。
7．D
【详解】A、由流程图可知，甲烷燃烧放出大量的热，能够给炼铁提供热量，同时生成了二氧化碳和水，提供了生产合成气的原料，说法正确，不符合题意；
B、由流程图可知，还原反应室中发生的反应有：一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应不属于基本反应类型，氢气与氧化铁在高温条件下反应生成铁和水，该反应符合一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，故还原反应室中进行的反应不全是置换反应，说法正确，不符合题意；
C、由流程图可知，二氧化碳和水既作为反应物、又作为生成物，故该工艺流程中，可循环利用的物质是二氧化碳和水，说法正确，不符合题意；
D、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则赤铁矿中铁元素的质量等于生铁中铁元素的质量，则100t含氧化铁80%的赤铁矿理论上最多可以冶炼出含杂质4%的生铁，说法错误，符合题意。
故选：D。
8．B
【详解】用赤铁矿冶炼生铁的方程式为：，反应后剩余固体的总质量比原来减少12t-9.3t=2.7t，因为杂质不参加反应，所以减少的质量即为原铁矿石中氧化铁中氧元素的质量，由此可得原铁矿石中氧化铁的质量为，故该赤铁矿石中有效成分的含量为.
故选：B
9．(1)化合物
(2)AC
(3)
【详解】（1）自然界中的锡主要以氧化物（如锡石，主要成分为SnO2）和硫化物（如硫锡石，主要成分为SnS）的形式存在。即自然界中的锡主要以化合物形式存在；
（2）A、常温下，锡露置于空气中能保持金属光泽，说明锡常温下不易被空气氧化，A正确；
B、金属活动性顺序中锡排在氢前，是活泼金属，锡制品能够与含有柠檬酸的饮料反应，所以锡制品不能够盛放含有柠檬酸的饮料，B错误；
C、自然界中的锡主要以氧化物（如锡石，主要成分为SnO2）和硫化物（如硫锡石，主要成分为SnS）的形式存在。由于硫锡石的主要成分为SnS，根据质量守恒定律硫锡石炼锡过程中可能会产生二氧化硫酸性气体，污染环境，C正确；
故选：AC；
（3）SnCl4和水反应生成HCl和一种氧化物，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，则生成的氧化物是SnO2，该反应的化学方程式为。
10．(1)作为生产合成气的原料
(2)增大反应物接触面积，使反应更充分
(3)
(4)炉渣的密度比铁小
(5)CO2、H2O
【详解】（1）从流程图可知，天然气(CH4)在燃烧室燃烧，提供能量；另外，甲烷燃烧生成的二氧化碳和水可作为生产合成气的原料。
（2）炉中鼓入与赤铁矿石逆流而行的合成气，逆流的方式能让合成气与赤铁矿石接触更充分，从而增大反应物的接触面积，使反应进行得更充分，提高反应效率。
（3）置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。在还原反应室中，氢气(H2)与氧化铁(Fe2O3)在高温条件下反应生成铁(Fe)和水(H2O)，符合置换反应特点，化学方程式为。
（4）炼铁高炉底部通过不同高度出口分离铁水与炉渣，炉渣在上方，铁水在下方，除了炉渣熔点比铁高外，还因为炉渣的密度比铁小，这样才能实现渣铁分层，便于分离。
（5）从流程图看，高温尾气(CO2和H2O)经催化反应室等一系列过程后，部分物质又可回到前面的反应环节继续参与反应，所以可循环利用的物质是CO2和H2O。
11．(1)E
(2) 产生CO 浓硫酸
(3)
(4)AB
【详解】（1）先点燃A处的酒精喷灯，稍后点燃E处的酒精喷灯；待E装置玻璃管内红棕色粉末全部变为黑色时，先熄灭E处酒精喷灯，继续通入一氧化碳使玻璃管冷却，防止装置F中澄清石灰水倒流使试管破裂。
（2）A中二氧化碳与碳高温下反应生成一氧化碳，装置A的作用是产生一氧化碳。一氧化碳气体经干燥后进入E中与氧化铁反应，浓硫酸具有吸水性，可以除去混合气体中的水蒸气，则D中盛放的是浓硫酸。
（3）B中的反应是氢氧化钠与A中没有反应的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：。
（4）A、该实验中，装置B中二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，作用是除去CO2，C中澄清的石灰水作用是检验CO2是否除尽，说法正确，符合题意；
B、装置D用来除去一氧化碳气体中的水蒸气，如果缺少D装置，E装置中的玻璃管可能会炸裂，说法正确，符合题意；
C、E中一氧化碳与氧化铁高温时反应生成铁和二氧化碳，反应后玻璃管中的固体质量减少了，说明氧元素的质量减少了，不能说明一定有铁生成，因为CO还原Fe2O3是分步进行的，还原产物还可能有四氧化三铁、氧化亚铁，说法错误，不符合题意；
故选：AB。
12．(1)将打磨好的铁丝放入硫酸铜溶液中，观察到铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，说明铁的金属活动性比铜强（合理即可）
(2)解：设理论上可制得铁的质量为x。
x=112t
答：理论上可制得铁112吨。
(3)抗腐蚀性强
【详解】（1）验证铜、铁的金属活动性顺序的实验为：将打磨好的铁丝放入硫酸铜溶液中，观察到铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，说明铁的金属活动性比铜强。
（2）见答案；
（3）钛合金制品放在海水中数年，取出后仍光亮如新。由此可知钛合金具有抗腐蚀性强的化学性质。
13．解：设生成的铁的质量为x。
生铁的质量=≈466.7 t
答：该矿石能冶炼出含杂质4%的生铁的质量为466.7 t。
【详解】见答案。
14．(1)
(2)0.08
(3)32.5%
(4)144
【详解】（1）杂质不发生反应，Cu的活动性在H之后，所以只有Zn和HCl反应，生成ZnCl2和H2，化学方程式为:
（2）稀盐酸分三次加入黄铜样品中，均有气体产生，说明前两次锌没有反应完，而稀盐酸完全反应，前两次消耗HCl的质量相等，产生气体的质量也相等，所以m=0.08g。
（3）第三次产生的气体减少，说明在第三次反应中锌不足，反应后样品中的锌已完全消耗。
锌完全反应产生氢气的质量为0.08g+0.08g+0.04g=0.2g。
设黄铜样品中锌的质量为x
x=6.5g
该黄铜样品中锌的质量分数为；
（4）在黄铜样品中，杂质占4%，锌占32.5%，所以铜的质量分数为1-4%-32.5%=63.5%，
那么赤铜矿理论上能炼出该黄铜的质量为。
15．(1)
(2)0.4g
(3)
(4)80%
(5)6.3
【详解】（1）此过程中铁与硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气，故化学方程式为：
（2）铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，因此烧杯内减少的物质即为生成氢气的质量，14g+100g-113.6g=0.4g
（3）故参加反应的铁的质量(x)的比例式是：
（4）该生铁中铁的质量分数为：
（5）解：设可炼出这种生铁质量为y
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