第5节 物质的转化 第三课时 练习
一．选择题
1．有化合价升降的反应是氧化还原反应，反应物中含有化合价升高元素的物质称为还原剂，在反应MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2↑+2H2O中的还原剂是（ ）
A．MnCl2 B．MnO2 C．Cl2 D．HCl
2．制备粗硅的主要反应：SiO2+2CSi+2CO↑，其中还原剂是（ ）
A．一氧化碳 B．硅 C．碳 D．二氧化硅
3．铁在高温下能与水蒸气反应，生成四氧化三铁与氢气，该反应中还原剂是（ ）
A．铁 B．水 C．四氧化三铁 D．氢气
4．用铁矿石炼铁时，把赤铁矿石、石灰石一起加入高炉，并通入空气，在高温下反应，其中不可能发生的化学反应是（ ）
A．C+O2CO2 B．2Fe2O3═4Fe+3O2↑
C．2C+O22CO D．3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
5．工业上利用黄铁矿（主要成分是FeS2）生产硫酸。同时还能得到一种副产品氧化铁用于炼铁，其反应原理如下：
①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
②2SO2+O22SO3
③SO3+H2O=H2SO4
④Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
下列说法不正确的是（ ）
A．反应①②④均有元素化合价发生变化
B．反应①④不属于四种基本反应类型中的任何一种
C．反应②③属于化合反应
D．四个反应的产物都有氧化物
6．H2、C、CO都可以使CuO在一定条件下转化成金属Cu，下列说法正确的是（ ）
A．三个反应都是置换反应 B．三个反应都有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成
C．三个反应体现了H2、C、CO的还原性 D．反应中红色的固体会变成黑色
7．下列有关工业炼铁的叙述中，不正确的是（ ）
A．炼铁用的设备是高炉 B．炼铁的原料是焦炭、石灰石、铁矿石
C．炼铁得到的生铁仍为混合物
D．炼铁是用空气中的氧气将铁矿石中的杂质氧化除去
8．下列关于金属的说法正确的是（ ）
A．“真金不怕火炼”表明金（Au）在高温条件下也很难与氧气反应
B．铁制品比铝制品具有更好的抗腐蚀性能
C．通过高炉炼得的铁为纯铁
D．人类使用金属铝的年代早于铜、铁
9．钛（Ti）具有良好的耐热性和耐腐蚀性，其一个原子中质子数为22．以金红石（主要成分是TiO2）为原料生产钛的步骤主要有：①在高温下，向金红石与焦炭（C）的混合物中通入氯气（Cl2），得到TiCl4和一种可燃性气体；②在稀有气体环境和加热条件下，用Mg与TiCl4反应得到Ti和MgCl2．下列说法不正确的是（ ）
A．一个钛原子中核外电子数为22 B．①中得到的可燃性气体为CO
C．②中稀有气体的作用是隔绝空气
D．②中发生的反应为TiCl4+MgTi+MgCl2
10．钛工业上以钛铁矿（主要成分为钛酸亚铁，FeTiO3）为原料生产钛，其工业流程示意图如图：
下列说法正确的是（ ）
A．甲醇是无机化合物 B．“高温冶炼”得到金属钛发生了置换反应
C．钛酸亚铁FeTiO3中钛的化合价为+3价
D．氧化过程中主要发生的反应为2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2X+6CO，则X的化学式为FeCl2
二．填空题
11．已知反应：3CO+Fe2O32Fe+3CO2，CO在这个反应中将Fe2O3还原为Fe，在反应中作还原剂．?
（1）请你分析上述反应，还原剂（CO）中元素化合价在化学反应前后的变化情况，归纳出化学反应中还原剂所含元素化合价变化的规律是 ；?
（2）请根据你得出的规律，判断反应：Fe+CuCl2=FeCl2+Cu中的还原剂是 ．
12．已知反应：
（1）3H2+Fe2O32Fe+3H2O；
（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2
H2和CO在这两个反应中均将Fe2O3还原为Fe，在反应中作还原剂．
（1）请你分析上述反应，还原剂中元素化合价在化学反应前后的变化情况，归纳出化学反应中还原剂所含元素化合价变化的规律 ．
（2）请根据你得出的规律，判断反应：Mg+CuCl2═MgCl2+Cu中的还原剂是 ．
（3）在化学反应中与还原剂中元素化合价变化规律相反的物质，被称为氧化剂，则化学反应：Cl2+2NaBr═Br2+2NaCl中的氧化剂是 ．
13．阅读下面科普短文．
19世纪初，铝是比黄金还贵的金属，主要是由于铝的化学性质很活泼，在自然界以化合物形式存在．当时采用钠与氯化铝在一定条件下发生置换反应得到铝，因生产成本高，所以铝十分珍贵．
19世纪末，霍尔应用电解熔融金属化合物的方法制备金属．他在用氧化铝制备金属铝的过程中，发现氧化铝的熔点很高（2050℃），很难达到熔融状态，必须物色一种能够溶解氧化铝而又能降低其熔点的材料，实验过程中发现冰晶石（Na3AlF6）能起到这种作用．
霍尔在坩埚中，把氧化铝溶解在10%～15%的熔融的冰晶石里进行电解，发现有小球状银白色的铝生成，冰晶石在电解过程中不被分解，并有足够的流动性，有利于电解的进行．这种廉价炼铝方法的发现，使铝成为广泛应用的金属材料，至今仍在使用．
根据文章内容，回答下列问题：
（1）金属铝的物理性质 ．
（2）冰晶石中氟元素的化合价为 ．
（3）用金属钠制取铝的化学方程式为 ．
（4）霍尔用电解法制取铝的化学方程式为 ．
（5）电解法制铝的过程中，冰晶石的作用是 ．
三．实验探究题
14．某校课外活动小组在老师的帮助下，探究用赤铁矿（主要成分是Fe2O3）炼铁的主要反应原理。他们设计的实验装置如图所示。回答下列问题：
（1）写出用一氧化碳还原氧化铁的化学反应方程式。
（2）该装置的主要优点是什么？
（3）请写出影响充分燃烧的一条因素和对应的例子。
15．如图所示为实验室中常见的气体制备、干燥、收集和性质实验的部分仪器。
（组装实验装置时，可重复选择仪器）试根据题目要求，回答下列问题：
（1）小庆同学以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室欲制备并收集一瓶干燥、纯净的CO2气体。他按照要求设计了实验装置，连接仪器并检验装置的气密性，制取气体。
提示：挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氨钠的溶液吸收）
①他所选仪器的连接顺序应为 （填写仪器序号字母）
②装置A中发生反应的化学方程式为
③证明CO2已收集满的方法
（2）小颖同学欲用CO气体测定某氧化铁样品中所含Fe2O3的质量分数（假设杂质不挥发，也不发生反应），仪器的连接顺序为：[一氧化碳】→C→F→[燃着的酒精灯】
①装置C处发生反应的化学方程式为 ，该装置中可观察到的实验现象为 。
②若一氧化碳中含有少量二氧化碳，则通过测量反应前后装置F的增重，来测算氧化铁样品中所含Fe2O3的质量分数，则测算结果将 （填“偏小”，“偏大”，“不受影响”之一）
③若实验过程中不进行尾气处理，逸出的CO气体会危害人身安全，并污染空气。
下列有关煤气（主要成分CO）的说法中，正确的是 （填序号）
A．在有煤炭炉的室内放置一盆水，可防止煤气中毒
B．发现室内有人煤气中毒时，应立即开灯检查并用手机打急救电话
C．发现有人煤气轻微中毒时，应速将病人移到通风良好、空气新鲜的地方
D．点燃一氧化碳气体前，必须先检验其纯度
答案：
一．选择题
1．D 2．C 3．A 4．B 5．D 6．C 7．D 8．A
9．D 10．B
二．填空题
11．（1）化合价升高；
（2）铁．
12．（1）还原剂在化学反应中元素化合价升高；（2）镁；（3）氯气；
13．（1）熔点高；
（2）﹣1；
（3）3Na+AlCl33NaCl+Al；
（4）2Al2O34Al+3O2↑；
（5）溶解氧化铝并降低其熔点．
三．实验探究题
14．（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
15．（1）
①AEDH；
②CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；
③将燃烧的木条放在集气瓶后，观察到木条熄灭；
（2）①3CO+Fe2O32Fe+3CO2；红色粉末变成黑色。
②偏大；
③CD。
浙教版科学九年级上册 2.5 物质的转化 第3课时 教学设计
课题
物质的转化
单元
第2单元
学科
科学
年级
九年级上
学习
目标
了解常见的铁矿
掌握金属冶炼的几种方法；了解工业冶铁。
知道氢气、一氧化碳还原氧化铜的注意事项
学会计算金属冶炼的纯度计算。
重点
1、掌握金属冶炼的几种方法；了解工业冶铁。
2、知道氢气、一氧化碳还原氧化铜的注意事项
难点
知道氢气、一氧化碳还原氧化铜的注意事项
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
某些非金属及其化合物之间的转化规律：
在自然界中，仅有少数金属是以游离态（即单质）的形式存在的，而大多数金属是以化合态(化合物)的形式存在的
回顾旧知承上启下
讲授新课
介绍赤铁矿
赤铁矿化学成分为Fe2O3、晶体属六方晶系的氧化物矿物。呈铁黑色、金属光泽、片状的赤铁矿称为镜铁矿;呈钢灰色、金属光泽、鳞片状的称为云母赤铁矿，中国古称"云子铁";呈红褐色土状而光泽暗淡的称为赭石，中国古称"代赭"，而以"赭石"泛指赤铁矿。
小组讨论：怎样才能从矿石中得到金属呢？
金属的冶炼
冶炼方法一：碳与金属氧化物在高温下进行反应
问：该反应是那种类型的反应？
注：从该反应中可以看出碳可以夺取氧化铜中的氧元素，从而得到单质铜
冶炼方法二：炽热的碳在高温下会与二氧化碳反应，生成一氧化碳，一氧化碳也能夺取金属氧化物中的氧元素，从而得到单质金属。
冶炼方法三：氢气也能将金属氧化物变成游离态金属。
实验探究：
1．观察氧化铜的颜色：_______。
2．在一支试管中加入少量氧化铜, 通入氢气，过一会儿， 再给氧化铜加热，注意观察试管中的氧 化铜有什么变化。
3．反应完成后停止加热，继续通入 氢气，直到试管冷却。试管中氧化铜与 氢气反应的化学方程式为：_____________。
氢气还原氧化铜注意事项：
1、通氢气的导管,要伸入到试管的底部.
2、放氧化铜的试管口略向下倾斜,防止水倒流,使试管国炸裂.
3、先通氢气后加热.
4、实验完成后先停止加热,后停止通氢气.
小组讨论：
1．由氧化铜制取铜，还可用其他什么方法？
2．为什么在氢气还原氧化铜的实验开始时，要先通氢气，后给氧 化铜加热？
3．铜在空气中加热很容易氧化变成氧化铜，在实验过程中要注意 什么？
4、氢气与一氧化碳都是可燃性气体，做实验前需做什么？
5、氢气与氧化铜反应时，为什么试管口要略向下倾斜，而用一氧化碳做实验时却不需要？
6、一氧化碳有毒，不能直接排到空气中，在实验过程中应该怎么处理？
铁的使用非常广泛，但由于铁的化学性质比较活泼，所以地壳中的铁 都是以化合物（铁矿石）的形式存在的。
怎样从铁矿中提炼铁？
装置图：
原理：高温下，用还原剂（主要是一氧化碳）从铁矿石里把铁还原出来。
小组讨论：下列方程式的共同点和不同点是什么？
知识拓展：
氧化还原反应：反应前后元素的氧化数具有相应的升降变化的化学反应。在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。这种反应可以理解成由两个半反应构成，即氧化反应和还原反应。
反应实质
1.发生了电子的转移。(即在离子化合物中是电子的得失，在共价化合物里是电子的偏移。在反应物之间电子发生转移的反应，又称为氧化还原反应）
2．强弱律：反应中满足：氧化性：氧化剂>氧化产物。还原性：还原剂>还原产物>氧化产物
3．价态律：元素处于最高价态，只具有氧化性；元素处于最低价态，只具有还原性；处于中间价态，既具氧化性，又具有还原性。
以上解法是根据化学方程式进行计算。本题还可以根据什么求解？
金属冶炼：把金属从化合态变成游离态
方程式：
置换反应
方程式：
学生观察并记录实验现象：1、黑色粉末
黑色粉末变红,试管口有水珠.
氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜，再用铁把硫酸铜中的铜置换出来
防止氢气与氧气在试管中反应，引起试管爆裂
当黑色的氧化铜变成红色的铜后，停止加热，继续通入氢气，直到铜冷却至室温，防止红热的铜再次被空气中的氧气氧化。
对气体验纯，防止发生爆炸
氢气与氧化铜反应生成水，试管口略向下倾斜，防止生成水倒流炸裂试管底。
在导管口放酒精灯燃烧掉，或在导管口加气囊收集
相同点：1、碳、氢等会夺取金属氧化物中的氧，使金属氧化物还原成金属单质，这种含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做还原反应 。
碳、氢和一氧化碳等能从氧化铜、氧化铁中夺取氧的性质叫做还原性，具有还原性的物质可做还原剂。
不同点：1、置换反应
氧化还原反应
85%：铁矿中三氧化二铁占85%
96%：生铁中含铁96%
两者中铁的质量是相等
化学式直接求解
了解铁矿石，知道金属冶炼的应用
掌握金属冶炼的方法，进行实际应用。提升实际用用能力
通过小组讨论解决实验过程中出现的问题
自行设计实验，学以致用
课堂小结
金属的冶炼
1、氢气还原氧化铜
2、从铁矿石中提炼铁
原理：高温下，用还原剂（主要是一氧化碳）从铁矿石里把铁还原出来。
3、还原反应
碳、氢等会夺取金属氧化物中的氧，使金属氧化物还原成金属单质
碳、氢和一氧化碳等能从氧化铜、氧化铁中夺取氧的性质叫做还原性，具有还原性的物质可做还原剂。
板书
物质的转化
金属的冶炼
1、氢气还原氧化铜
2、从铁矿石中提炼铁
原理：高温下，用还原剂（主要是一氧化碳）从铁矿石里把铁还原出来。
3、还原反应
课件18张PPT。第5节 物质的转化科学浙教版 九年级上新知导入 某些非金属及其化合物之间的转化规律：
金属 金属氧化物 碱 金属氧化物盐（可溶性）（不可溶性）活性强置换活性弱新知讲解在自然界中，仅有少数金属是以游离态（即单质）的形式存在的，而大多数金属是以化合态(化合物)的形式存在的。赤铁矿方铅矿孔雀石新知讲解赤铁矿化学成分为Fe2O3、晶体属六方晶系的氧化物矿物。呈铁黑色、金属光泽、片状的赤铁矿称为镜铁矿;呈钢灰色、金属光泽、鳞片状的称为云母赤铁矿，中国古称"云子铁";呈红褐色土状而光泽暗淡的称为赭石，中国古称"代赭"，而以"赭石"泛指赤铁矿。怎样才能从矿石中得到金属呢？金属冶炼：把金属从化合态变成游离态新知讲解金属的冶炼冶炼方法一：碳与金属氧化物在高温下进行反应从该反应中可以看出碳可以夺取氧化铜中的氧元素，从而得到单质铜（置换反应）冶炼方法二：炽热的碳在高温下会与二氧化碳反应，生成一氧化碳，一氧化碳也能夺取金属氧化物中的氧元素，从而得到单质金属。新知讲解1．观察氧化铜的颜色：______ ____。
2．在一支试管中加入少量氧化铜, 通入氢气，过一会儿， 再给氧化铜加热，注意观察试管中的氧 化铜有什么变化。
3．反应完成后停止加热，继续通入 氢气，直到试管冷却。试管中氧化铜与 氢气反应的化学方程式为：____________ _____________。冶炼方法三：氢气也能将金属氧化物变成游离态金属。黑色粉末黑色粉末变红,试管口有水珠.氢气还原氧化铜注意事项：
1、通氢气的导管,要伸入到试管的底部.
2、放氧化铜的试管口略向下倾斜,防止水倒流,使试管国炸裂.
3、先通氢气后加热.
4、实验完成后先停止加热,后停止通氢气.新知讲解1．由氧化铜制取铜，还可用其他什么方法？
2．为什么在氢气还原氧化铜的实验开始时，要先通氢气，后给氧 化铜加热？
3．铜在空气中加热很容易氧化变成氧化铜，在实验过程中要注意 什么？防止氢气与氧气在试管中反应，引起试管爆裂当黑色的氧化铜变成红色的铜后，停止加热，继续通入氢气，直到铜冷却至室温，防止红热的铜再次被空气中的氧气氧化。氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜，再用铁把硫酸铜中的铜置换出来新知讲解4、氢气与一氧化碳都是可燃性气体，做实验前需做什么？对气体验纯，防止发生爆炸5、氢气与氧化铜反应时，为什么试管口要略向下倾斜，而用一氧化碳做实验时却不需要？氢气与氧化铜反应生成水，试管口略向下倾斜，防止生成水倒流炸裂试管底。6、一氧化碳有毒，不能直接排到空气中，在实验过程中应该怎么处理？在导管口放酒精灯燃烧掉，或在导管口加气囊收集新知讲解铁的使用非常广泛，但由于铁的化学性质比较活泼，所以地壳中的铁 都是以化合物（铁矿石）的形式存在的。 怎样从铁矿石中提炼铁呢？装置图：原理：高温下，用还原剂（主要是一氧化碳）从铁矿石里把铁还原出来。新知讲解下列方程式的共同点和不同点是什么？1、碳、氢等会夺取金属氧化物中的氧，使金属氧化物还原成金属单质，这种含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做还原反应 。2、碳、氢和一氧化碳等能从氧化铜、氧化铁中夺取氧的性质叫做还原性，具有还原性的物质可做还原剂。置换反应氧化还原反应知识拓展 反应前后元素的化合价具有相应的升降变化的化学反应。
在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。这种反应可以理解成由两个半反应构成，即氧化反应和还原反应。氧化还原反应反应实质1.发生了电子的转移。(即在离子化合物中是电子的得失，在共价化合物里是电子的偏移。在反应物之间电子发生转移的反应，又称为氧化还原反应）2．强弱律：反应中满足：氧化性：氧化剂>氧化产物
还原性：还原剂>还原产物>氧化产物3．价态律：元素处于最高价态，只具有氧化性；元素处于最低价态，只具有还原性；处于中间价态，既具氧化性，又具有还原性。+30化合价降低+2+4化合价升高新知讲解金属冶炼过程中有关纯度问题的计算例题： 100吨含Fe2O3质量分数为85%的铁矿石中，可炼出含铁质量分数为96%的生铁为多少吨?（85%，96%两个质量分数代表什么含义，你清楚吗？）85%：铁矿中三氧化二铁占85%96%：生铁中含铁96%两者中铁的质量是相等新知讲解以上解法是根据化学方程式进行计算。本题还可以根据什么求解？ 化学式直接求解解： 铁矿石中含 Fe2O3 的质量 mFe2O3 ＝ 100 吨 ×85% ＝ 85 吨
因为 Fe2O3 中含有 Fe 的质量为 mFe，
可得 2Fe ∶ Fe2O3 ＝ mFe ∶ 85 吨
所以 mFe ＝ 85 吨 × 2Fe / Fe2O3
＝ 85 吨 × 112 /160
＝ 59.5 吨
m生铁＝ 59.5 吨 ÷96% ≈ 62 吨
答：提炼出的生铁质量约为 62 吨。 课堂练习1.有下列实验现象可知,黑色粉末是( )
A.CuO B.C C.CuO和C D.Fe2O3和CC2．地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，它们的存在形式为( )
A．都是单质 B．都是化合物
C．都是混合物 D．少数是单质，其余为化合物D课堂总结金属的冶炼1、氢气还原氧化铜2、从铁矿石中提炼铁原理：高温下，用还原剂（主要是一氧化碳）从铁矿石里把铁还原出来。3、还原反应碳、氢等会夺取金属氧化物中的氧，使金属氧化物还原成金属单质碳、氢和一氧化碳等能从氧化铜、氧化铁中夺取氧的性质叫做还原性，具有还原性的物质可做还原剂。作业布置完成课后习题
完成作业本练习题谢谢21世纪教育网（www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料？一线教师？一线教研员？
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