6.3金属矿物与金属冶炼 随堂提升练习（含解析） 科粤版化学九年级下册
文档属性
| 名称 | 6.3金属矿物与金属冶炼 随堂提升练习（含解析） 科粤版化学九年级下册 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 科粤版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-02-19 00:00:00 | ||
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文档简介
6.3金属矿物与金属冶炼
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．自然界的矿物含量非常丰富，我国蕴藏了多种自然界稀少的金属矿物。在下列矿物中，不属于金属矿物的是
A．石英砂 B．赤铁矿 C．黄铜矿 D．孔雀石
2．用下图进行有关碳及其氧化物的性质实验。下列说法中不正确的是
A．一段时间后，甲装置中黑色炭粉减少，丁中澄清石灰水变浑浊
B．乙中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为
C．丙装置可防止液体倒吸
D．该装置的不足之处是未进行尾气处理
3．下列属于纯净物的是
A．氦气 B．黄铜 C．空气 D．海水
4．下列物质的用途主要利用其物理性质的是
A．酒精作燃料 B．伍德合金作保险丝
C．氧气供给呼吸 D．一氧化碳用于冶金
5．广西百色是我国重要的铝业基地，其中用于炼铝的铝土矿是
A．磁铁矿（主要成分是Fe3O4） B．铝土矿（主要成分是Al2O3）
C．菱锌矿（主要成分是ZnCO3） D．黄铜矿（主要成分是CuFeS2）
6．成语是中化学民族语言的瑰宝，下列成语全部包含化学变化的一组是
A．百炼成钢 聚沙成塔 B．风吹草动 火上浇油
C．火树银花 点石成金 D．集腋成裘 木已成舟
7．很多俗语、诗词中蕴含着丰富的化学知识。下列说法错误的是
A．“湿法炼铜”——铁的活动性比铜强
B．“真金不怕火炼”——金在高温下也不与氧气反应
C．“铜墙铁壁”——铜、铁的硬度大
D．“百炼成钢”——指生铁经不断煅烧锤打变成钢，碳含量增加
8．坚持绿色发展理念，建设美丽霍邱。良好的生态环境是霍邱的发展优势，下列做法有利于保护生态环境的是
A．工厂尾气直接排放 B．任意开采矿产资源
C．生活垃圾分类处理 D．大量使用农药、化肥促增产
9．习近平总书记在全国生态环境保护大会上强调“全面推进美丽中国建设，加快推进人与自然和谐共生的现代化”。我们要努力做到
A．全面加大金属矿产资源的开发力度
B．为了增加渔民的收入，可以在洞庭湖等水域任意捕捞
C．支持污水直接排入大海
D．稳妥推进碳达峰、碳中和
10．下列各组物质是按照单质、氧化物、混合物的顺序排列的是
A．金刚石、硬水、空气 B．水银、干冰、 生铁
C．煤、赤铁矿、稀硫酸 D．氨气、液氧、石油
二、非选择题
11．《周礼·考工记》中记载了青铜材质的配比，不同的金属配比，适合制作不同器物。
(1)将铜制成铜盘，是利用了铜的 性。
(2)铜和某青铜合金的部分性质如图1，铜冶炼时加入锡除能降低熔点外，还能 。如图2是某纯金属A及其合金的微观结构，请类比分析，从微观角度说明纯铜和青铜性能差异的原因 。
(3)《天工开物》记载的“古法炼铁”如图3所示，铁矿石及其他固体原料研成粉末从上方加入，炉的下部鼓入与固体粉末逆流而行的空气，空气“逆流而行”的目的是 ；其炼铁原理和现代高炉炼铁的原理相同，请写出炉膛中还原赤铁矿的化学方程式 。“炒钢法”是通过不断翻炒液态生铁，将 降低，最终得到强度更大的钢。
12．金属材料为促进生产发展、改善人类生活发挥了重要作用。
(1)《吕氏春秋》记载“金柔锡柔，合两柔则刚”（注：金指铜单质，锡指锡单质，刚指坚硬）。这句话说明铜锡合金相较于铜、锡的特点是 。
(2)战国《韩非子·内储说上》提到，早期采金技术均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以 （填“单质”或“化合物”）形式存在。
(3)铝具有很好的抗腐蚀性，是因为其表面生成一层致密的Al2O3薄膜。Al2O3中铝元素与氧元素的质量比为 。（填最简整数比）
(4)在硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，滤液中一定含有的溶质是 （填化学式）。
13．利用和反应炼铁的化学方程式为 ；由组成的混合物共，与的稀盐酸混合后恰好完全反应，则该混合物中氧元素的质量分数为 。
14．煤炭工业与钢铁工业紧密相连，形成产业链。下图展示了我国钢铁工业的简易流程：
(1)写出赤铁矿石的主要成分三氧化二铁的化学式 。
(2)将赤铁矿石、石灰石粉碎的目的是 。
(3)“炭化室”内的反应需要隔绝空气进行，主要原因是 。
(4)“炼钢炉”中，焦炭为炼铁提供了热量，焦炭完全燃烧反应的基本反应类型是 反应。
15．国家非物质文化遗产“章丘铁锅”表面光滑如镜，炒菜不粘锅。制作时经过了冷锻、热锻等十二道工序，上万次捶打。工业炼铁常用热还原法，一氧化碳在高温条件下还原氧化铁的化学方程式是 。制作铁锅时，传统工艺常用一种蓝色溶液在钢板上划线，划线处会出现红色物质，沿线切出锅坯。该蓝色溶液可能是 （写一种物质）溶液。
16．人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切，结合你所学习的相关知识，按照要求完成以下各小题。
(1)①生铁和钢都是铁的合金，二者性能不同，其主要原因是 。
②铝较为活泼，铝制品却很耐腐蚀的原因 。
(2)向盛有Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3混合溶液的烧杯中加入一定量的Zn，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。
①写出一定发生反应的化学方程式 。
②若反应后溶液质量增大，请分析滤渣的成分 。
(3)早在春秋战国时期我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁反应。某化学兴趣小组利用如图装置进行实验：
①实验前“通入CO”与“开始加热”的先后顺序是 。
②酒精喷灯处玻璃管中发生反应的化学方程式为 。
③右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是 。
(4)钛和钛合金性能优良，广泛用于航空、造船和化学工业中，工业上常用钠来制取钛，在高温时，钠与四氯化钛(TiCl4)反应生成氯化钠和钛。若要用该方法制取4.8kg钛，理论上需要钠的质量是多少？
17．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。
(1)在实验室里，可以利用图1中A、B两套装置将氧化铁还原成铁。
①装置A中，木炭和氧化铁反应的化学方程式为 ，该反应所属基本反应类型为 反应；澄清石灰水中发生反应的化学方程式为 。
②装置B中，应先 (选填“通一氧化碳”或“加热氧化铁”)；装置末端的酒精灯作用是 。
(2)图2是炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图。
①若采用的铁矿石主要成分为氧化铁，请写出A区和B区所发生主要反应的化学方程式：A区： ；B区：C+O2CO2； 。
②要炼出含铁96%的生铁3000t，至少需要含氧化铁90%的赤铁矿石的质量是多少 ？(写出计算过程)
18．金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。
Ⅰ．国宝中的金属
(1)在成都三星堆出土的金面铜人头像中，“戴金面罩青铜人头像”是保存最完好的一件。黄金能做成“面罩”利用了黄金的 性。《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”，该反应的化学方程式 ，其反应类型是 (填基本反应类型)。
Ⅱ．生活中的金属
铝制易拉罐主要由铝合金制成，除铝外，还含有锌、铜、硅等。
(2)合金与纯金属相比较，性质存在差异。根据如图，从微观角度解释原因 。
为比较铁、铜、锌、银的金属活动性顺序进行如图A、B、C实验(其中金属均已打磨、其形状、大小及同种稀盐酸的用量均相同)。
(3)甲同学通过定性的方法判断铁和锌的金属活动性，即A和C同时反应时，产生气泡 的，金属活动性强。
(4)乙同学拟用定量的方法判断铁和锌的金属活动性，设计装置D，通过产生氢气的体积与反应时间关系来判断，即 的，金属活动性强。
(5)丙同学认为上述实验方案不足以验证4种金属活动性顺序，需要在上述实验基础上，补充实验E。已知X为金属铜，则Y可以是 。
Ⅲ．金属冶炼
(6)《天工开物》中记载了“淘洗铁砂”“生熟炼铁”“锤锻成钢”等钢铁冶炼技术，“生熟炼铁”过程中发生了 (填“物理”或“化学”)变化。
(7)现代工业用赤铁矿和一氧化碳炼铁，某同学利用该原理设计实验，实验装置见图：
①实验中玻璃管里现象是 。
②实验前：A．先“通入CO”与B．先“开始加热”的顺序是 (填“AB”或者“BA”)，这样操作的目的是 。
③玻璃管内反应的方程式为 。
19．海盐博物馆馆藏的“盘铁”是国家级文物，其印证了盐城“煮海为盐”的千年文明。某化学兴趣小组以“盘铁中的金属化学奥秘”为主题开展探究活动。
任务一：初识盘铁
小组查阅史料发现，与古代盐城冶炼盘铁同时期的宋代的“太平元宝”铜钱，出土后也是锈迹斑斑。为验证铁、铜的活动性强弱，小组同学设计如下实验：
(1)取两块大小相同的纯铁片和纯铜片，分别放入等体积、等浓度的稀盐酸中，观察到 (填现象)，说明铁的金属活动性比铜强。
(2)请你再设计一个不同的实验方案，验证铁的金属活动性比铜强(写出方法、现象和结论)： 。
任务二：探究盘铁与煎盐环境的反应
盘铁煎盐时，将卤水(含氯化钠)加热蒸发。小组模拟该环境，将铁片放入高温卤水(以上)中，一段时间铁片变为黑色，经测定为，另有少量气体产生。
【提出问题】生成的是什么气体？
【猜想假设】猜想； 猜想； 猜想。
【分析推理】
(3)猜想3不成立，理由是 。
【实验验证】
(4)先通气体排尽空气后点燃，观察到 ，证明猜想1成立。铁片与高温卤水反应的化学方程式是 。
任务三：分析盘铁冶炼的还原剂
史料记载，古代冶炼盘铁的原理是“以炭还原沼铁矿(主要成分为)”。
(5)冶炼时先点燃“炭”，“炭”与氧气充分反应生成，后续“炭”与该气体反应生成还原剂CO，后一个反应为 (填“吸热”或“放热”)反应；由CO还原沼铁矿制得的铁合金是 (填“生铁”或“钢”)。
任务四：盘铁中铁含量模拟计算
(6)古代煎盐时“晨烧暮烁”的高温环境，可能引发盘铁与氧气反应，反应原理为：。将20 g的铁碎屑(主要成分为Fe，C的质量分数为，其他杂质不参加反应)在足量氧气中充分燃烧，反应后得到固体质量为26 g，求铁碎屑中的铁的质量分数 ？(写出计算过程)
《6.3金属矿物与金属冶炼》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D A B B C D C D B
1．A
【详解】A、石英砂是一种非金属矿物质，是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，故符合题意；
B、赤铁矿主要成分为三氧化二铁，是常见的铁矿之一，故不符合题意；
C、黄铜矿是铜的硫化物，可用于冶炼铜，属于金属矿物，故不符合题意；
D、孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜，属于金属矿物，故不符合题意；
故选A。
2．D
【详解】A、碳和二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳，一氧化碳和赤铁矿中的氧化铁反应生成铁和二氧化碳，则可观察到甲装置中黑色炭粉减少，丁中澄清石灰水变浑浊，该选项说法正确；
B、乙中一氧化碳和赤铁矿中的氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：，该选项说法正确；
C、丙装置为空试管，作用为防止液体倒吸，该选项说法正确；
D、一氧化碳难溶于水，丁装置能收集未反应的一氧化碳，则该装置进行了尾气处理，该选项说法不正确。
故选D。
3．A
【详解】纯净物是由一种物质组成的。
A、氦气是单质，由氦原子构成，属于纯净物，该选项符合题意；
B、黄铜是铜和锌的合金（混合物），该选项不符合题意；
C、空气是多种气体的混合物，该选项不符合题意；
D、海水是水、氯化钠等多种物质的混合物，该选项不符合题意；
故选A。
4．B
【分析】物理性质：物质不需要化学变化就表现出的性质。包括：颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度、硬度、溶解性、挥发性、延展性、导电性、吸水性、吸附性等；化学性质：物质在化学变化中表现出来的性质。可燃性、氧化性、还原性、活泼性、稳定性、腐蚀性、毒性、金属活动性等。
【详解】A.酒精作燃料利用可燃性，属于化学性质，故不符合题意；
B.伍德合金作保险丝利用低熔点，属于物理性质，故符合题意；
C.氧气供给呼吸利用氧化性，属于化学性质，故不符合题意；
D.一氧化碳用于冶金利用还原性，属于化学性质，故不符合题意。
故选B。
5．B
【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，磁铁矿（主要成分是Fe3O4）中不含有铝元素，不能用于炼铝，故错误；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，铝土矿（主要成分是Al2O3）中含有铝元素，能用于炼铝，故正确；
C、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，菱锌矿（主要成分是ZnCO3）中不含有铝元素，不能用于炼铝，故错误；
D、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，黄铜矿（主要成分是CuFeS2）中不含有铝元素，不能用于炼铝，故错误；
故选B。
6．C
【详解】A、百炼成钢，有新物质生成，属于化学变化；聚沙成塔，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
B、风吹草动，没有新物质生成，属于物理变化；火上浇油涉及燃烧，有新物质生成，属于化学变化，不符合题意；
C、火树银花、点石成金，均有新物质生成，均属于化学变化，符合题意；
D、集腋成裘、木已成舟，均没有新物质生成，均属于物理变化，不符合题意。
故选：C。
7．D
【详解】A、湿法炼铜，发生的是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁的活动性比铜强，故选项说法正确；
B、“真金不怕火炼”意思是金即使在高温时也不与氧气反应，说明金的化学性质不活泼，故选项说法正确；
C、铜墙铁壁，说明铜、铁的硬度大，故选项说法正确；
D、生铁和钢的主要区别在于含碳量不同，钢的碳含量低，不断煅烧锤打，目的是让碳和氧气反应生成二氧化碳，从而降低含碳量，故选项说法错误。
故选D。
8．C
【详解】A、工厂尾气直接排放，会污染空气，应处理达标后排放，不符合题意；
B、任意开采矿产资源，会造成资源的浪费，应合理开采，不符合题意；
C、生活垃圾分类处理，可以实现资源的有效利用，减少污染物的排放，保护环境，符合题意；
D、大量使用农药、化肥促增产，会污染水源和土壤，应合理使用，不符合题意。
故选C。
9．D
【详解】A、全面加大金属矿产资源开发力度会带来诸多环境问题。过度开发会导致资源短缺，同时开采过程中可能造成土地破坏、水土流失、废渣废弃物污染等一系列生态破坏和环境污染问题，不利于可持续发展，不符合建设美丽中国的理念，所以该项做法不可取，不符合题意 。
B、在洞庭湖等水域任意捕捞会破坏水生生物的多样性和生态平衡。过度捕捞可能导致鱼类等水生生物资源枯竭，影响整个水域生态系统的稳定，不利于水域生态环境的保护，这种做法不可行，不符合题意。
C、污水直接排入大海会严重污染海洋环境，对海洋生态系统造成极大破坏。污水中的有害物质会影响海洋生物的生存，破坏海洋的自净能力，引发赤潮等海洋生态灾害，损害海洋生态环境和海洋经济，所以该项做法错误，不符合题意。
D、稳妥推进碳达峰、碳中和有助于应对全球气候变化，减少温室气体排放，改善生态环境质量。通过调整能源结构、提高能源利用效率等措施推进碳达峰、碳中和，有利于实现人与自然和谐共生的现代化，是符合美丽中国建设要求的正确做法，符合题意。
故选D。
10．B
【分析】单质：由同种元素组成的纯净物 ； 氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物 ； 混合物：由两种或多种物质混合而成的物质。
【详解】A、金刚石是由碳元素组成的纯净物，属于单质；硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水，属于混合物；空气由氮气、氧气等多种物质组成，属于混合物；A错误。
B、水银是由汞元素组成的纯净物，属于单质；干冰由碳、氧两种元素组成，属于氧化物；生铁主要成分是铁，还含有碳等杂质，属于混合物；B正确。
C、煤是复杂的混合物（主要含碳元素），属于混合物；赤铁矿主要成分是氧化铁，属于混合物；稀硫酸是硫酸和水的混合物，属于混合物；C错误。
D、氨气由氮、氢两种元素组成，属于化合物；液氧是由氧元素组成的纯净物，属于单质；石油是多种烃类等物质组成的混合物，属于混合物 ；D错误。
故选B。
11．(1)延展
(2) 提高硬度 构成的原子种类不同/原子间的排列方式不同
(3) 使矿物与空气充分接触，使反应更充分 含碳量
【详解】（1）将铜制成铜盘，是利用了铜的延展性；
（2）由图1可知，铜冶炼时加入锡除能降低熔点外，还能提高硬度；
如图2是某纯金属A及其合金的微观结构，类比分析从微观角度说明纯铜和青铜性能差异的原因是构成的原子种类不同或原子间的排列方式不同；
（3）铁矿石及其他固体原料研成粉末从上方加入，炉的下部鼓入与固体粉末逆流而行的空气，空气“逆流而行”的目的是使矿物与空气充分接触，使反应更充分；
炉膛中还原赤铁矿的原理是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为；
“炒钢法”是通过不断翻炒液态生铁，将含碳量降低，最终得到强度更大的钢。
12．(1)铜锡合金的硬度比铜、锡大
(2)单质
(3)9:8
(4)
【详解】（1）“金柔锡柔，合两柔则刚”（金指铜单质，锡指锡单质，刚指坚硬），这句话说明铜锡合金相较于铜、锡的特点是铜锡合金的硬度比铜、锡大；
（2）金在自然界中主要以单质形式存在；
（3）中铝元素与氧元素的质量比为；
（4）在硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中加入一定质量的镁粉，根据金属活动性，镁先与硫酸铜反应生成铜和硫酸镁，硫酸铜完全反应后，镁再与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸镁，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，则滤液中一定含有的溶质是，可能含有、。
13．
【详解】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：，由组成的混合物共20g，与109.5g20%的稀盐酸混合后恰好完全反应，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为：，氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水，化学方程式为：，由化学方程式可知，盐酸溶质中的氢元素完全转化到了水中，金属氧化物中的氧元素也完全转化到了水中， 则氢元素的质量为：，则生成水的质量为：，则氧元素的质量为：5.4g-0.6g=4.8g，则该混合物中氧元素的质量分数为：。
14．(1)Fe2O3
(2)增大反应物之间的接触面积，使反应更充分、更快速
(3)防止煤炭与空气中的氧气反应，无法得到焦炭
(4)化合
【详解】（1）赤铁矿石的主要成分是三氧化二铁，三氧化二铁中铁元素的化合价为+3，氧元素的化合价为-2，根据化合物中各元素化合价的代数和为0，其化学式为Fe2O3。
（2）将赤铁矿石、石灰石粉碎的目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更充分、更快速。
（3）“炭化室”内的反应需要隔绝空气进行，主要原因是：防止煤炭与空气中的氧气反应，无法得到焦炭。
（4）由两种或两种以上的物质发生化学反应生成另一种物质的反应是化合反应。“炼钢炉”中，焦炭为炼铁提供了热量，焦炭完全燃烧生成二氧化碳，该反应的基本反应类型是化合反应。
15．
硫酸铜（合理即可）
【详解】一氧化碳在高温下还原氧化铁，生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为；
划线处出现红色物质，说明铁与蓝色溶液发生置换反应生成了红色的铜，因此该蓝色溶液为含Cu2+的盐溶液，例如：硫酸铜（CuSO4）溶液（或氯化铜、硝酸铜溶液）。
16．(1) 它们含碳量不同 铝在空气中表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化
(2) 一定有Ag、Cu，可能有Zn
(3) 先通入CO，后加热 点燃尾气，防止污染空气
(4)设理论上需要钠的质量为x。
解得x=9.2kg
答：理论上需要钠的质量为9.2kg。
【详解】（1）①生铁和钢都是铁的合金，二者性能不同，其主要原因是含碳量不同，生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%；
②铝较为活泼，铝制品却很耐腐蚀的原因是铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化；
（2）根据金属活动性顺序Al>Zn>Cu>Ag，以及“越远的越先反应”原则，可知Zn不与Al(NO3)3溶液反应，先与AgNO3溶液反应，再与Cu(NO3)2溶液反应，化学方程式分别为，；
题干中并未说明Zn的量，所以一定发生的反应是Zn与AgNO3溶液反应，化学方程式为；若反应后溶液质量增大，根据化学方程式，每65份质量的锌参加反应，生成216份质量的银，溶液质量减小；，每65份质量的锌参加反应，生成64份质量的铜，溶液质量增大。所以溶液质量增大，说明锌先与硝酸银反应完全后，又与硝酸铜发生了反应，所以滤渣中一定有Ag和Cu，可能有Zn；
（3）①实验前应先通入CO，再开始加热，因为一氧化碳具有可燃性，若先加热，玻璃管内是空气，一氧化碳与空气混合加热可能会发生爆炸，先通入一氧化碳可以排尽装置内的空气，防止爆炸；
②酒精喷灯处玻璃管中发生的反应是一氧化碳还原氧化铁，生成铁和二氧化碳，化学方程式为；
（4）见答案。
17．(1) 置换 通一氧化碳 处理尾气，将一氧化碳转化为无毒的二氧化碳
(2) 解：设需要赤铁矿石的质量为x。
=
答：至少需要含氧化铁90%的赤铁矿石的质量为4571.4t。
【详解】（1）①装置A中，木炭与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为，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，属于基本反应类型中的置换反应；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，发生的反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为；
②一氧化碳具有可燃性，与空气混合遇明火易发生爆炸，因此装置B中，应先通一氧化碳，再加热氧化铁；一氧化碳有毒，排放到空气中会污染空气，一氧化碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，故装置末端的酒精灯作用是处理尾气，将一氧化碳转化为无毒的二氧化碳；
（2）①高炉炼铁中，A区发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为；B区发生的反应是碳与氧气在高温条件下反应生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳，化学方程式为、；
②计算过程见答案。
18．(1) 延展 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 置换反应
(2)原子的种类和排列方式不同
(3)快(合理即可)
(4)产生相同体积氢气用时间短的/相同时间产生氢气体积多的
(5)稀盐酸/硝酸亚铁溶液（合理即可）
(6)化学
(7) 红色粉末逐渐变黑 AB 排尽装置内的空气，防止发生爆炸
【详解】（1）黄金能做成“面罩”利用了黄金的延展性；曾青得铁则化为铜发生的反应可以是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；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；
（2）根据如图，从微观角度解释原因原子的种类和排列方式不同，导致了合金与纯金属相比较，性质存在差异；
（3）金属活动性强的金属与酸反应越剧烈，产生气泡越快；
（4）乙同学拟用定量的方法判断铁和锌的金属活动性，设计装置D，通过产生氢气的体积与反应时间关系来判断，即产生相同体积氢气用时间短的(或相同时间产生氢气体积多的)，金属活动性强。
（5）通过A、C实验可得出锌和铁的活动性大于氢，由于锌产生气泡的速度更快，所以锌的活动性大于铁，通过B实验可得出铜的活动性大于银，此时还需验证铜和氢（或铜和铁）的活动性顺序。已知X为金属铜，那么Y可以是稀盐酸(或硝酸亚铁溶液、硫酸亚铁溶液、氯化亚铁溶液)。铜不能置换出稀盐酸中的氢，铜不能置换出亚铁中铁，从而确定铁、铜的活动性顺序。
（6）“生熟炼铁”意思是生铁出自炼铁炉，熟铁需再经炒炼或锻打脱碳，此过程中生铁中碳转化为二氧化碳，有新物质生成，属于化学变化。
（7）①一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，氧化铁是红色粉末，铁粉是黑色粉末，实验中玻璃管里现象是红色粉末逐渐变黑。
②一氧化碳具有可燃性，与空气混合加热可能会发生爆炸，所以实验前应先通入一氧化碳，排尽装置内的空气，再开始加热。即操作顺序是A、B，这样操作的目的是排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸。
③玻璃管内一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的方程式为。
19．(1)铁片表面有气泡，铜片无变化
(2)将铁片放入到硫酸铜溶液中，铁片表面有红色物质生成，证明铁的金属活动性比铜强
(3)反应前无碳元素
(4) 气体燃烧
(5) 吸热 生铁
(6)解：与Fe反应的氧气质量为：
设铁的质量为x。
解得
铁的质量分数为
答：铁的质量分数为84%。
【详解】（1）根据实验结论可知：铁能与酸反应，铜不能，故取两块大小相同的纯铁片和纯铜片，分别放入等体积、等浓度的稀盐酸中，观察到铁片表面有气泡，铜片无变化。
（2）由于铁的活动性比铜强，故铁可以与铜的化合物溶液反应，据此可以设计实验：将铁片放入到硫酸铜溶液中，铁片表面有红色物质生成，证明铁的金属活动性比铜强。
（3）卤水中有钠元素、氯元素、氢元素和氧元素，铁片中有铁元素，根据化学反应前后元素的种类不变，反应后也应该有这钠、氯、氢、氧、铁这几种元素，没有碳元素，故猜想3不成立。
（4）实验结论是猜想1成立，氢气具有可燃性；铁与水反应生成四氧化三铁和氢气，据此可以写出化学方程式：。
（5）碳与二氧化碳反应生成一氧化碳，该过程吸热；由CO还原沼铁矿制得的铁合金是生铁。
（6）根据化学反应前后元素的质量不变可以求出参加反应的氧气的质量，再根据铁与氧气的质量比求出铁的质量，详细计算过程可参考答案。
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．自然界的矿物含量非常丰富，我国蕴藏了多种自然界稀少的金属矿物。在下列矿物中，不属于金属矿物的是
A．石英砂 B．赤铁矿 C．黄铜矿 D．孔雀石
2．用下图进行有关碳及其氧化物的性质实验。下列说法中不正确的是
A．一段时间后，甲装置中黑色炭粉减少，丁中澄清石灰水变浑浊
B．乙中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为
C．丙装置可防止液体倒吸
D．该装置的不足之处是未进行尾气处理
3．下列属于纯净物的是
A．氦气 B．黄铜 C．空气 D．海水
4．下列物质的用途主要利用其物理性质的是
A．酒精作燃料 B．伍德合金作保险丝
C．氧气供给呼吸 D．一氧化碳用于冶金
5．广西百色是我国重要的铝业基地，其中用于炼铝的铝土矿是
A．磁铁矿（主要成分是Fe3O4） B．铝土矿（主要成分是Al2O3）
C．菱锌矿（主要成分是ZnCO3） D．黄铜矿（主要成分是CuFeS2）
6．成语是中化学民族语言的瑰宝，下列成语全部包含化学变化的一组是
A．百炼成钢 聚沙成塔 B．风吹草动 火上浇油
C．火树银花 点石成金 D．集腋成裘 木已成舟
7．很多俗语、诗词中蕴含着丰富的化学知识。下列说法错误的是
A．“湿法炼铜”——铁的活动性比铜强
B．“真金不怕火炼”——金在高温下也不与氧气反应
C．“铜墙铁壁”——铜、铁的硬度大
D．“百炼成钢”——指生铁经不断煅烧锤打变成钢，碳含量增加
8．坚持绿色发展理念，建设美丽霍邱。良好的生态环境是霍邱的发展优势，下列做法有利于保护生态环境的是
A．工厂尾气直接排放 B．任意开采矿产资源
C．生活垃圾分类处理 D．大量使用农药、化肥促增产
9．习近平总书记在全国生态环境保护大会上强调“全面推进美丽中国建设，加快推进人与自然和谐共生的现代化”。我们要努力做到
A．全面加大金属矿产资源的开发力度
B．为了增加渔民的收入，可以在洞庭湖等水域任意捕捞
C．支持污水直接排入大海
D．稳妥推进碳达峰、碳中和
10．下列各组物质是按照单质、氧化物、混合物的顺序排列的是
A．金刚石、硬水、空气 B．水银、干冰、 生铁
C．煤、赤铁矿、稀硫酸 D．氨气、液氧、石油
二、非选择题
11．《周礼·考工记》中记载了青铜材质的配比，不同的金属配比，适合制作不同器物。
(1)将铜制成铜盘，是利用了铜的 性。
(2)铜和某青铜合金的部分性质如图1，铜冶炼时加入锡除能降低熔点外，还能 。如图2是某纯金属A及其合金的微观结构，请类比分析，从微观角度说明纯铜和青铜性能差异的原因 。
(3)《天工开物》记载的“古法炼铁”如图3所示，铁矿石及其他固体原料研成粉末从上方加入，炉的下部鼓入与固体粉末逆流而行的空气，空气“逆流而行”的目的是 ；其炼铁原理和现代高炉炼铁的原理相同，请写出炉膛中还原赤铁矿的化学方程式 。“炒钢法”是通过不断翻炒液态生铁，将 降低，最终得到强度更大的钢。
12．金属材料为促进生产发展、改善人类生活发挥了重要作用。
(1)《吕氏春秋》记载“金柔锡柔，合两柔则刚”（注：金指铜单质，锡指锡单质，刚指坚硬）。这句话说明铜锡合金相较于铜、锡的特点是 。
(2)战国《韩非子·内储说上》提到，早期采金技术均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以 （填“单质”或“化合物”）形式存在。
(3)铝具有很好的抗腐蚀性，是因为其表面生成一层致密的Al2O3薄膜。Al2O3中铝元素与氧元素的质量比为 。（填最简整数比）
(4)在硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，滤液中一定含有的溶质是 （填化学式）。
13．利用和反应炼铁的化学方程式为 ；由组成的混合物共，与的稀盐酸混合后恰好完全反应，则该混合物中氧元素的质量分数为 。
14．煤炭工业与钢铁工业紧密相连，形成产业链。下图展示了我国钢铁工业的简易流程：
(1)写出赤铁矿石的主要成分三氧化二铁的化学式 。
(2)将赤铁矿石、石灰石粉碎的目的是 。
(3)“炭化室”内的反应需要隔绝空气进行，主要原因是 。
(4)“炼钢炉”中，焦炭为炼铁提供了热量，焦炭完全燃烧反应的基本反应类型是 反应。
15．国家非物质文化遗产“章丘铁锅”表面光滑如镜，炒菜不粘锅。制作时经过了冷锻、热锻等十二道工序，上万次捶打。工业炼铁常用热还原法，一氧化碳在高温条件下还原氧化铁的化学方程式是 。制作铁锅时，传统工艺常用一种蓝色溶液在钢板上划线，划线处会出现红色物质，沿线切出锅坯。该蓝色溶液可能是 （写一种物质）溶液。
16．人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切，结合你所学习的相关知识，按照要求完成以下各小题。
(1)①生铁和钢都是铁的合金，二者性能不同，其主要原因是 。
②铝较为活泼，铝制品却很耐腐蚀的原因 。
(2)向盛有Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3混合溶液的烧杯中加入一定量的Zn，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。
①写出一定发生反应的化学方程式 。
②若反应后溶液质量增大，请分析滤渣的成分 。
(3)早在春秋战国时期我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁反应。某化学兴趣小组利用如图装置进行实验：
①实验前“通入CO”与“开始加热”的先后顺序是 。
②酒精喷灯处玻璃管中发生反应的化学方程式为 。
③右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是 。
(4)钛和钛合金性能优良，广泛用于航空、造船和化学工业中，工业上常用钠来制取钛，在高温时，钠与四氯化钛(TiCl4)反应生成氯化钠和钛。若要用该方法制取4.8kg钛，理论上需要钠的质量是多少？
17．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。
(1)在实验室里，可以利用图1中A、B两套装置将氧化铁还原成铁。
①装置A中，木炭和氧化铁反应的化学方程式为 ，该反应所属基本反应类型为 反应；澄清石灰水中发生反应的化学方程式为 。
②装置B中，应先 (选填“通一氧化碳”或“加热氧化铁”)；装置末端的酒精灯作用是 。
(2)图2是炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图。
①若采用的铁矿石主要成分为氧化铁，请写出A区和B区所发生主要反应的化学方程式：A区： ；B区：C+O2CO2； 。
②要炼出含铁96%的生铁3000t，至少需要含氧化铁90%的赤铁矿石的质量是多少 ？(写出计算过程)
18．金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。
Ⅰ．国宝中的金属
(1)在成都三星堆出土的金面铜人头像中，“戴金面罩青铜人头像”是保存最完好的一件。黄金能做成“面罩”利用了黄金的 性。《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”，该反应的化学方程式 ，其反应类型是 (填基本反应类型)。
Ⅱ．生活中的金属
铝制易拉罐主要由铝合金制成，除铝外，还含有锌、铜、硅等。
(2)合金与纯金属相比较，性质存在差异。根据如图，从微观角度解释原因 。
为比较铁、铜、锌、银的金属活动性顺序进行如图A、B、C实验(其中金属均已打磨、其形状、大小及同种稀盐酸的用量均相同)。
(3)甲同学通过定性的方法判断铁和锌的金属活动性，即A和C同时反应时，产生气泡 的，金属活动性强。
(4)乙同学拟用定量的方法判断铁和锌的金属活动性，设计装置D，通过产生氢气的体积与反应时间关系来判断，即 的，金属活动性强。
(5)丙同学认为上述实验方案不足以验证4种金属活动性顺序，需要在上述实验基础上，补充实验E。已知X为金属铜，则Y可以是 。
Ⅲ．金属冶炼
(6)《天工开物》中记载了“淘洗铁砂”“生熟炼铁”“锤锻成钢”等钢铁冶炼技术，“生熟炼铁”过程中发生了 (填“物理”或“化学”)变化。
(7)现代工业用赤铁矿和一氧化碳炼铁，某同学利用该原理设计实验，实验装置见图：
①实验中玻璃管里现象是 。
②实验前：A．先“通入CO”与B．先“开始加热”的顺序是 (填“AB”或者“BA”)，这样操作的目的是 。
③玻璃管内反应的方程式为 。
19．海盐博物馆馆藏的“盘铁”是国家级文物，其印证了盐城“煮海为盐”的千年文明。某化学兴趣小组以“盘铁中的金属化学奥秘”为主题开展探究活动。
任务一：初识盘铁
小组查阅史料发现，与古代盐城冶炼盘铁同时期的宋代的“太平元宝”铜钱，出土后也是锈迹斑斑。为验证铁、铜的活动性强弱，小组同学设计如下实验：
(1)取两块大小相同的纯铁片和纯铜片，分别放入等体积、等浓度的稀盐酸中，观察到 (填现象)，说明铁的金属活动性比铜强。
(2)请你再设计一个不同的实验方案，验证铁的金属活动性比铜强(写出方法、现象和结论)： 。
任务二：探究盘铁与煎盐环境的反应
盘铁煎盐时，将卤水(含氯化钠)加热蒸发。小组模拟该环境，将铁片放入高温卤水(以上)中，一段时间铁片变为黑色，经测定为，另有少量气体产生。
【提出问题】生成的是什么气体？
【猜想假设】猜想； 猜想； 猜想。
【分析推理】
(3)猜想3不成立，理由是 。
【实验验证】
(4)先通气体排尽空气后点燃，观察到 ，证明猜想1成立。铁片与高温卤水反应的化学方程式是 。
任务三：分析盘铁冶炼的还原剂
史料记载，古代冶炼盘铁的原理是“以炭还原沼铁矿(主要成分为)”。
(5)冶炼时先点燃“炭”，“炭”与氧气充分反应生成，后续“炭”与该气体反应生成还原剂CO，后一个反应为 (填“吸热”或“放热”)反应；由CO还原沼铁矿制得的铁合金是 (填“生铁”或“钢”)。
任务四：盘铁中铁含量模拟计算
(6)古代煎盐时“晨烧暮烁”的高温环境，可能引发盘铁与氧气反应，反应原理为：。将20 g的铁碎屑(主要成分为Fe，C的质量分数为，其他杂质不参加反应)在足量氧气中充分燃烧，反应后得到固体质量为26 g，求铁碎屑中的铁的质量分数 ？(写出计算过程)
《6.3金属矿物与金属冶炼》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D A B B C D C D B
1．A
【详解】A、石英砂是一种非金属矿物质，是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，故符合题意；
B、赤铁矿主要成分为三氧化二铁，是常见的铁矿之一，故不符合题意；
C、黄铜矿是铜的硫化物，可用于冶炼铜，属于金属矿物，故不符合题意；
D、孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜，属于金属矿物，故不符合题意；
故选A。
2．D
【详解】A、碳和二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳，一氧化碳和赤铁矿中的氧化铁反应生成铁和二氧化碳，则可观察到甲装置中黑色炭粉减少，丁中澄清石灰水变浑浊，该选项说法正确；
B、乙中一氧化碳和赤铁矿中的氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：，该选项说法正确；
C、丙装置为空试管，作用为防止液体倒吸，该选项说法正确；
D、一氧化碳难溶于水，丁装置能收集未反应的一氧化碳，则该装置进行了尾气处理，该选项说法不正确。
故选D。
3．A
【详解】纯净物是由一种物质组成的。
A、氦气是单质，由氦原子构成，属于纯净物，该选项符合题意；
B、黄铜是铜和锌的合金（混合物），该选项不符合题意；
C、空气是多种气体的混合物，该选项不符合题意；
D、海水是水、氯化钠等多种物质的混合物，该选项不符合题意；
故选A。
4．B
【分析】物理性质：物质不需要化学变化就表现出的性质。包括：颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度、硬度、溶解性、挥发性、延展性、导电性、吸水性、吸附性等；化学性质：物质在化学变化中表现出来的性质。可燃性、氧化性、还原性、活泼性、稳定性、腐蚀性、毒性、金属活动性等。
【详解】A.酒精作燃料利用可燃性，属于化学性质，故不符合题意；
B.伍德合金作保险丝利用低熔点，属于物理性质，故符合题意；
C.氧气供给呼吸利用氧化性，属于化学性质，故不符合题意；
D.一氧化碳用于冶金利用还原性，属于化学性质，故不符合题意。
故选B。
5．B
【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，磁铁矿（主要成分是Fe3O4）中不含有铝元素，不能用于炼铝，故错误；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，铝土矿（主要成分是Al2O3）中含有铝元素，能用于炼铝，故正确；
C、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，菱锌矿（主要成分是ZnCO3）中不含有铝元素，不能用于炼铝，故错误；
D、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，黄铜矿（主要成分是CuFeS2）中不含有铝元素，不能用于炼铝，故错误；
故选B。
6．C
【详解】A、百炼成钢，有新物质生成，属于化学变化；聚沙成塔，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
B、风吹草动，没有新物质生成，属于物理变化；火上浇油涉及燃烧，有新物质生成，属于化学变化，不符合题意；
C、火树银花、点石成金，均有新物质生成，均属于化学变化，符合题意；
D、集腋成裘、木已成舟，均没有新物质生成，均属于物理变化，不符合题意。
故选：C。
7．D
【详解】A、湿法炼铜，发生的是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁的活动性比铜强，故选项说法正确；
B、“真金不怕火炼”意思是金即使在高温时也不与氧气反应，说明金的化学性质不活泼，故选项说法正确；
C、铜墙铁壁，说明铜、铁的硬度大，故选项说法正确；
D、生铁和钢的主要区别在于含碳量不同，钢的碳含量低，不断煅烧锤打，目的是让碳和氧气反应生成二氧化碳，从而降低含碳量，故选项说法错误。
故选D。
8．C
【详解】A、工厂尾气直接排放，会污染空气，应处理达标后排放，不符合题意；
B、任意开采矿产资源，会造成资源的浪费，应合理开采，不符合题意；
C、生活垃圾分类处理，可以实现资源的有效利用，减少污染物的排放，保护环境，符合题意；
D、大量使用农药、化肥促增产，会污染水源和土壤，应合理使用，不符合题意。
故选C。
9．D
【详解】A、全面加大金属矿产资源开发力度会带来诸多环境问题。过度开发会导致资源短缺，同时开采过程中可能造成土地破坏、水土流失、废渣废弃物污染等一系列生态破坏和环境污染问题，不利于可持续发展，不符合建设美丽中国的理念，所以该项做法不可取，不符合题意 。
B、在洞庭湖等水域任意捕捞会破坏水生生物的多样性和生态平衡。过度捕捞可能导致鱼类等水生生物资源枯竭，影响整个水域生态系统的稳定，不利于水域生态环境的保护，这种做法不可行，不符合题意。
C、污水直接排入大海会严重污染海洋环境，对海洋生态系统造成极大破坏。污水中的有害物质会影响海洋生物的生存，破坏海洋的自净能力，引发赤潮等海洋生态灾害，损害海洋生态环境和海洋经济，所以该项做法错误，不符合题意。
D、稳妥推进碳达峰、碳中和有助于应对全球气候变化，减少温室气体排放，改善生态环境质量。通过调整能源结构、提高能源利用效率等措施推进碳达峰、碳中和，有利于实现人与自然和谐共生的现代化，是符合美丽中国建设要求的正确做法，符合题意。
故选D。
10．B
【分析】单质：由同种元素组成的纯净物 ； 氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物 ； 混合物：由两种或多种物质混合而成的物质。
【详解】A、金刚石是由碳元素组成的纯净物，属于单质；硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水，属于混合物；空气由氮气、氧气等多种物质组成，属于混合物；A错误。
B、水银是由汞元素组成的纯净物，属于单质；干冰由碳、氧两种元素组成，属于氧化物；生铁主要成分是铁，还含有碳等杂质，属于混合物；B正确。
C、煤是复杂的混合物（主要含碳元素），属于混合物；赤铁矿主要成分是氧化铁，属于混合物；稀硫酸是硫酸和水的混合物，属于混合物；C错误。
D、氨气由氮、氢两种元素组成，属于化合物；液氧是由氧元素组成的纯净物，属于单质；石油是多种烃类等物质组成的混合物，属于混合物 ；D错误。
故选B。
11．(1)延展
(2) 提高硬度 构成的原子种类不同/原子间的排列方式不同
(3) 使矿物与空气充分接触，使反应更充分 含碳量
【详解】（1）将铜制成铜盘，是利用了铜的延展性；
（2）由图1可知，铜冶炼时加入锡除能降低熔点外，还能提高硬度；
如图2是某纯金属A及其合金的微观结构，类比分析从微观角度说明纯铜和青铜性能差异的原因是构成的原子种类不同或原子间的排列方式不同；
（3）铁矿石及其他固体原料研成粉末从上方加入，炉的下部鼓入与固体粉末逆流而行的空气，空气“逆流而行”的目的是使矿物与空气充分接触，使反应更充分；
炉膛中还原赤铁矿的原理是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为；
“炒钢法”是通过不断翻炒液态生铁，将含碳量降低，最终得到强度更大的钢。
12．(1)铜锡合金的硬度比铜、锡大
(2)单质
(3)9:8
(4)
【详解】（1）“金柔锡柔，合两柔则刚”（金指铜单质，锡指锡单质，刚指坚硬），这句话说明铜锡合金相较于铜、锡的特点是铜锡合金的硬度比铜、锡大；
（2）金在自然界中主要以单质形式存在；
（3）中铝元素与氧元素的质量比为；
（4）在硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中加入一定质量的镁粉，根据金属活动性，镁先与硫酸铜反应生成铜和硫酸镁，硫酸铜完全反应后，镁再与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸镁，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，则滤液中一定含有的溶质是，可能含有、。
13．
【详解】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：，由组成的混合物共20g，与109.5g20%的稀盐酸混合后恰好完全反应，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为：，氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水，化学方程式为：，由化学方程式可知，盐酸溶质中的氢元素完全转化到了水中，金属氧化物中的氧元素也完全转化到了水中， 则氢元素的质量为：，则生成水的质量为：，则氧元素的质量为：5.4g-0.6g=4.8g，则该混合物中氧元素的质量分数为：。
14．(1)Fe2O3
(2)增大反应物之间的接触面积，使反应更充分、更快速
(3)防止煤炭与空气中的氧气反应，无法得到焦炭
(4)化合
【详解】（1）赤铁矿石的主要成分是三氧化二铁，三氧化二铁中铁元素的化合价为+3，氧元素的化合价为-2，根据化合物中各元素化合价的代数和为0，其化学式为Fe2O3。
（2）将赤铁矿石、石灰石粉碎的目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更充分、更快速。
（3）“炭化室”内的反应需要隔绝空气进行，主要原因是：防止煤炭与空气中的氧气反应，无法得到焦炭。
（4）由两种或两种以上的物质发生化学反应生成另一种物质的反应是化合反应。“炼钢炉”中，焦炭为炼铁提供了热量，焦炭完全燃烧生成二氧化碳，该反应的基本反应类型是化合反应。
15．
硫酸铜（合理即可）
【详解】一氧化碳在高温下还原氧化铁，生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为；
划线处出现红色物质，说明铁与蓝色溶液发生置换反应生成了红色的铜，因此该蓝色溶液为含Cu2+的盐溶液，例如：硫酸铜（CuSO4）溶液（或氯化铜、硝酸铜溶液）。
16．(1) 它们含碳量不同 铝在空气中表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化
(2) 一定有Ag、Cu，可能有Zn
(3) 先通入CO，后加热 点燃尾气，防止污染空气
(4)设理论上需要钠的质量为x。
解得x=9.2kg
答：理论上需要钠的质量为9.2kg。
【详解】（1）①生铁和钢都是铁的合金，二者性能不同，其主要原因是含碳量不同，生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%；
②铝较为活泼，铝制品却很耐腐蚀的原因是铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化；
（2）根据金属活动性顺序Al>Zn>Cu>Ag，以及“越远的越先反应”原则，可知Zn不与Al(NO3)3溶液反应，先与AgNO3溶液反应，再与Cu(NO3)2溶液反应，化学方程式分别为，；
题干中并未说明Zn的量，所以一定发生的反应是Zn与AgNO3溶液反应，化学方程式为；若反应后溶液质量增大，根据化学方程式，每65份质量的锌参加反应，生成216份质量的银，溶液质量减小；，每65份质量的锌参加反应，生成64份质量的铜，溶液质量增大。所以溶液质量增大，说明锌先与硝酸银反应完全后，又与硝酸铜发生了反应，所以滤渣中一定有Ag和Cu，可能有Zn；
（3）①实验前应先通入CO，再开始加热，因为一氧化碳具有可燃性，若先加热，玻璃管内是空气，一氧化碳与空气混合加热可能会发生爆炸，先通入一氧化碳可以排尽装置内的空气，防止爆炸；
②酒精喷灯处玻璃管中发生的反应是一氧化碳还原氧化铁，生成铁和二氧化碳，化学方程式为；
（4）见答案。
17．(1) 置换 通一氧化碳 处理尾气，将一氧化碳转化为无毒的二氧化碳
(2) 解：设需要赤铁矿石的质量为x。
=
答：至少需要含氧化铁90%的赤铁矿石的质量为4571.4t。
【详解】（1）①装置A中，木炭与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为，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，属于基本反应类型中的置换反应；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，发生的反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为；
②一氧化碳具有可燃性，与空气混合遇明火易发生爆炸，因此装置B中，应先通一氧化碳，再加热氧化铁；一氧化碳有毒，排放到空气中会污染空气，一氧化碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，故装置末端的酒精灯作用是处理尾气，将一氧化碳转化为无毒的二氧化碳；
（2）①高炉炼铁中，A区发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为；B区发生的反应是碳与氧气在高温条件下反应生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳，化学方程式为、；
②计算过程见答案。
18．(1) 延展 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 置换反应
(2)原子的种类和排列方式不同
(3)快(合理即可)
(4)产生相同体积氢气用时间短的/相同时间产生氢气体积多的
(5)稀盐酸/硝酸亚铁溶液（合理即可）
(6)化学
(7) 红色粉末逐渐变黑 AB 排尽装置内的空气，防止发生爆炸
【详解】（1）黄金能做成“面罩”利用了黄金的延展性；曾青得铁则化为铜发生的反应可以是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；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；
（2）根据如图，从微观角度解释原因原子的种类和排列方式不同，导致了合金与纯金属相比较，性质存在差异；
（3）金属活动性强的金属与酸反应越剧烈，产生气泡越快；
（4）乙同学拟用定量的方法判断铁和锌的金属活动性，设计装置D，通过产生氢气的体积与反应时间关系来判断，即产生相同体积氢气用时间短的(或相同时间产生氢气体积多的)，金属活动性强。
（5）通过A、C实验可得出锌和铁的活动性大于氢，由于锌产生气泡的速度更快，所以锌的活动性大于铁，通过B实验可得出铜的活动性大于银，此时还需验证铜和氢（或铜和铁）的活动性顺序。已知X为金属铜，那么Y可以是稀盐酸(或硝酸亚铁溶液、硫酸亚铁溶液、氯化亚铁溶液)。铜不能置换出稀盐酸中的氢，铜不能置换出亚铁中铁，从而确定铁、铜的活动性顺序。
（6）“生熟炼铁”意思是生铁出自炼铁炉，熟铁需再经炒炼或锻打脱碳，此过程中生铁中碳转化为二氧化碳，有新物质生成，属于化学变化。
（7）①一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，氧化铁是红色粉末，铁粉是黑色粉末，实验中玻璃管里现象是红色粉末逐渐变黑。
②一氧化碳具有可燃性，与空气混合加热可能会发生爆炸，所以实验前应先通入一氧化碳，排尽装置内的空气，再开始加热。即操作顺序是A、B，这样操作的目的是排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸。
③玻璃管内一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的方程式为。
19．(1)铁片表面有气泡，铜片无变化
(2)将铁片放入到硫酸铜溶液中，铁片表面有红色物质生成，证明铁的金属活动性比铜强
(3)反应前无碳元素
(4) 气体燃烧
(5) 吸热 生铁
(6)解：与Fe反应的氧气质量为：
设铁的质量为x。
解得
铁的质量分数为
答：铁的质量分数为84%。
【详解】（1）根据实验结论可知：铁能与酸反应，铜不能，故取两块大小相同的纯铁片和纯铜片，分别放入等体积、等浓度的稀盐酸中，观察到铁片表面有气泡，铜片无变化。
（2）由于铁的活动性比铜强，故铁可以与铜的化合物溶液反应，据此可以设计实验：将铁片放入到硫酸铜溶液中，铁片表面有红色物质生成，证明铁的金属活动性比铜强。
（3）卤水中有钠元素、氯元素、氢元素和氧元素，铁片中有铁元素，根据化学反应前后元素的种类不变，反应后也应该有这钠、氯、氢、氧、铁这几种元素，没有碳元素，故猜想3不成立。
（4）实验结论是猜想1成立，氢气具有可燃性；铁与水反应生成四氧化三铁和氢气，据此可以写出化学方程式：。
（5）碳与二氧化碳反应生成一氧化碳，该过程吸热；由CO还原沼铁矿制得的铁合金是生铁。
（6）根据化学反应前后元素的质量不变可以求出参加反应的氧气的质量，再根据铁与氧气的质量比求出铁的质量，详细计算过程可参考答案。