2018年秋九年级化学上册5.2金属矿物铁的冶炼同步练习沪教版

金属矿物 铁的冶炼
知识点 1　常见的金属矿物
1．下列物质中，属于铁矿石的是(　　)
A. 石灰石 B．明矾石 C. 孔雀石 D．磁铁矿
2．在评定铁矿石的品位和质量时，除看到这种铁矿石里的含铁量外，还要看它的脉石(SiO2)成分和有害杂质(硫、磷)的含量的多少。下列铁矿石不能作为炼铁矿石的是(　　)
A．赤铁矿(Fe2O3) B．磁铁矿(Fe3O4)
C．硫铁矿(FeS2) D．菱铁矿(FeCO3)
知识点 2　铁的冶炼
3．炼铁的主要原料是(　　)
A．铁矿石、焦炭、石灰石、热空气
B．铁矿石、焦炭、生石灰、热空气
C．铁矿石、一氧化碳、二氧化碳、热空气
D．铁矿石、一氧化碳、石灰石、热空气
4．下列有关炼铁的说法中不正确的是(　　)
A．工业炼铁的主要设备是高炉
B．工业炼铁过程中不需要另外通入一氧化碳
C．炼铁得到的产品是纯铁
D．炼铁过程中会产生大量固体颗粒物和有毒尾气，需要净化和回收利用
5．工业上用赤铁矿炼铁是一个复杂的过程，炼铁高炉中发生的主要反应有(　　)
①C＋O2CO2
②Fe2O3＋3H22Fe＋3H2O
③Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
④2Fe2O3＋3C4Fe＋3CO2↑
⑤CO2＋C2CO
A．②③⑤ B．①③⑤
C．①④⑤ D．②③
6．某同学用如图5－2－1所示的装置进行CO与Fe2O3的反应。下列说法错误的是(　　)
图5－2－1
A．该实验装置应增加尾气处理装置
B．加热前应先通入一段时间的CO以排尽装置内的空气
C．NaOH溶液应改为Ca(OH)2溶液以检验产生的CO2气体
D．反应后的固体是Fe和Fe2O3的混合物，可以采用加入盐酸并过滤的方法得到Fe
7．[2016·福州]下列与金属相关的说法正确的是(　　)
A．生铁和钢的性能完全相同
B．炼铁过程只发生物理变化
C．高炉中得到的产品是纯铁
D．石灰石的作用是除去二氧化硅，形成炉渣
8．把生铁冶炼成钢的主要目的是(　　)
A．把生铁提纯，除去生铁中的各种杂质
B．加入各种合金元素，改善生铁性能
C．在高温下用还原剂把铁的氧化物还原成铁
D．高温下用氧气或铁的氧化物把生铁中所含的碳和其他杂质转变为气体和炉渣而除去
9．如图5－2－2中甲是一氧化碳与氧化铁反应装置的示意图，图乙是高炉炼铁示意图。请回答下列问题。
图5－2－2
(1)写出图甲中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式：____________________________。
(2)实验中盛有澄清石灰水的集气瓶中可观察到的现象是_________________________。
(3)图甲中尾气处理的目的是__________________________________。
(4)实验开始时要先通入一氧化碳，把装置中的空气排尽后再加热，以防发生爆炸。检验装置中的空气已排尽的方法是__________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)图乙中高炉炼铁时焦炭的作用是：
①______________________________________；
②______________________________________。
(6)为什么图乙中生铁出口低于炉渣出口？
答：____________________________________。
10．某化学兴趣小组同学利用图5－2－3所示装置模拟炼铁：
图5－2－3
(1)为了避免玻璃管a在加热时可能发生爆炸，加热前应__________________________。
(2)a管中氧化铁发生反应的化学方程式为______________________________________。
(3)B装置可用来吸收二氧化碳气体，写出该反应的化学方程式：____________________；B装置________(填“能”或“不能”)用来收集CO。
(4)若a管中氧化铁全部还原成铁，冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4 g，则加入a管中氧化铁的质量是________g。
11．[2016·永州]工业上用100 t含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是(　　)
A．56 t B．58.3 t C．70 t D．72.9 t
12．[2016·广东]实验室根据工业炼铁的原理设计了如图5－2－4所示装置进行实验。请回答：
图5－2－4
(1)主要成分为氧化铁的矿石名称为________；图中还原氧化铁的化学方程式为________________________________________。
(2)“加热”和“通气”(通入CO)的操作顺序是________________。
13．[2017·成都]工业上炼铁、炼钢和轧制钢材的主要流程如图5－2－5所示。
图5－2－5
已知生铁的含碳量为 2%～4.3%，钢的含碳量为 0.03%～2%。
(1)反应：①Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2，
②2Fe2O3＋3C 4Fe＋3CO2↑。
属于置换反应的是______________，用于高炉炼铁的原理是________。(均填序号)
(2)炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是______________________________________
_______________________________________________________________________。
(3)热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体的化学式是______________。炉甘石渣中含有硅酸钙(CaSiO3)，其中硅元素的化合价是______________。
(4)炼钢炉中，通入纯氧的目的是____________________________________。将钢锭轧制成钢板，体现了金属的______________性。
详解详析
1．D
2．C　[解析] 硫铁矿中含有硫元素，冶炼过程中会产生二氧化硫气体，污染大气。
3．A　[解析] 炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石、热空气，焦炭在反应的过程中转变成一氧化碳。
4．C　[解析] 炼铁过程中加入的焦炭会与氧气反应生成二氧化碳，焦炭再与二氧化碳反应生成一氧化碳，所以不需要另外通入一氧化碳。炼铁得到的产品是生铁，不是纯铁，这是同学们易混淆的地方，炼铁过程中加入石灰石、焦炭、铁矿石发生化学反应，会产生大量的固体颗粒物和有毒尾气(如一氧化碳等)，需要净化，其中一氧化碳可以回收利用。
5．B　[解析] 氢气具有还原性，但不用于工业炼铁。焦炭的主要作用是：①燃烧提高炉温；②与二氧化碳反应生成还原剂一氧化碳。
6．D　[解析] 盐酸不但与氧化铁反应，也能与铁反应，所以不能采用加入盐酸并过滤的方法得到铁。
7．D
8．D　[解析] 生铁冶炼成钢主要就是降低生铁中的含碳量。
9．(1)3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2
(2)澄清石灰水变浑浊
(3)消除一氧化碳对空气的污染
(4)在右端导气管口用排水法收集一试管气体，移近火焰点燃，若发出轻微的爆鸣声， 证明空气已经排尽
(5)①产生热量(或提高炉温)　
②产生一氧化碳
(6)因为生铁的密度大于炉渣的密度
10．(1)先通一会儿一氧化碳，排尽装置内的空气
(2)3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
(3)CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O　能
(4)8
11．B　[解析] 设可以冶炼出含铁96%的生铁的质量是x，100 t×80%××100%＝x×96%，x≈58.3 t。
12．(1)赤铁矿　3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
(2)先通气再加热
[解析] 赤铁矿的主要成分是氧化铁，氧化铁与一氧化碳气体在高温条件下反应生成铁和二氧化碳；因为一氧化碳具有可燃性，与空气混合，如果在爆炸极限范围之内加热会发生爆炸，所以必须先排尽玻璃管中的空气，然后再加热反应。
13．(1)②　① 　
(2)增大接触面积，使其充分反应
(3)N2　＋4
(4)和碳反应，降低生铁中的含碳量　延展