5.2金属矿物 铁的冶炼 同步练习（含解析）

沪教版九年级上册化学练习 5.2金属矿物 铁的冶炼
一、单选题
1. 工业炼铁的主要设备为（?? ）
A.?平炉?????????????????????????????????????B.?高炉?????????????????????????????????????C.?电炉?????????????????????????????????????D.?转炉
2.下列归纳完全正确的一组是 （?? ）
A、化学之最
B、化学与生活
①密度最小的气体是氢气
②地壳中含量最高的金属是铝
③天然存在的最硬的物质是金刚石
①衣服上的油污：可用汽油除去
②冰箱的异味：可用活性炭吸附
③水壶中的水垢：可加盐水浸泡除去
C、物质保存方法及解释
D、化学与工农业
①生石灰密封保存：防止吸水变湿
②氢氧化钠密封保存：防止潮解、变质
③白磷在冷水中保存：隔绝空气防止自燃
①用二氧化碳与铁矿石反应炼铁
②石油炼制可得汽油、煤油、柴油等
③稀有气体通电后能发光制霓虹灯?
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
3.在自然界中以游离态存在的金属元素是（?? ）
A.?金?????????????????????????????????????????B.?镁?????????????????????????????????????????C.?铝?????????????????????????????????????????D.?铁
4.炼铁高炉中发生了下列反应：①高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁? ②高温煅烧石灰石????? ③灼热的焦炭和二氧化碳反应??? ④焦炭充分燃烧
其中属于化合反应的是（　　）
A.?①和④????????????????????????????????B.?②和③????????????????????????????????C.?③和④????????????????????????????????D.?只有④
5.科学家在制备C60和碳纳米管时得到一种副产物．其外观类似泡沫、质地轻盈，由碳的微小颗粒组成，称为碳纳米泡沫，它的发现极大地推动了碳素材料的研究．下列说法错误的是（　　）
A.?碳纳米泡沫是一种化合物????????????????????????????????????B.?碳纳米泡沫和碳纳米管属于不同种物质C.?碳纳米泡沫完全燃烧的产物是二氧化碳???????????????D.?碳纳米泡沫在一定条件下可以置换氧化铜
6.图为实验室用CO还原Fe2O3的实验装置，关于此实验说法正确的是（??? ）
/
A.?CO的实际用量要大于理论计算值????????????????????????B.?实验时应先点燃酒精喷灯再点燃酒精灯C.?硬质玻璃管中的现象为黑色粉末变红??????????????????D.?此反应类型为置换反应
7.有关碳单质及其氧化物的说法中正确的是（　　）
A.?碳具有可燃性，因此在常温下其化学性质比较活泼?????B.?金属镁能在二氧化碳气体中燃烧C.?C、CO、CO2都具有可燃性????????????????????????????????????????D.?CO和CO2都是有毒气体
8.我国是最早冶炼和使用铜的文明古国之一．古人通常将木炭跟铜矿石放在一高温起采用高温熔炼：C+2CuO/2Cu+CO2↑，则下列说法正确的是（　　）
A.?反应中，氧化铜是还原剂????????????????????????????????????B.?反应中，氧化铜具有还原性C.?反应中，木炭具有还原性????????????????????????????????????D.?反应中，铜是还原剂
9.根据下面实验装置图，以下说法中正确的是(??? )
/
A.?a处固体由黑色逐渐变为红棕色???????????????????????????B.?该实验可验证CO的氧化性C.?实验结束后应先停止加热，待玻璃管冷却后再停止通CO??????????D.?在整个实验过程中，c处的尾气可不做处理直接排放到空气中
10.“绿色化学”的理念正深入人心，工业生产更应关注。从效益与环保角度最不适宜炼铁的是（?? ）
A.?赤铁矿（Fe2O3）??????????B.?磁铁矿（Fe3O4）??????????C.?黄铁矿（FeS2）??????????D.?菱铁矿（FeCO3）
二、填空题
11.物质的用途与其性质密切相关．（1）医疗急救时需要氧气，是因为氧气能?________（2）用墨汁书写或绘制的字画能够保存很长时间不变色的原因是?________
12.如图所示为氢气和氧化铜反应的实验装置图．请分析回答：/（1）在实验过程中看到的现象是黑色氧化铜变成红色的物质，同时试管口有水珠出现，说明氢气具有________性．（2）实验结束时，合理的操作顺序是?________?(选填“A”或“B”）；A．先移去酒精灯，继续通一会氢气B．先停止通氢气，再加热一会
13.如图是氢气还原氧化铜的实验装置图，回答问题上：/实验时，先通入一会H2 ， 再加热的原因：________ ；实验结束时，撤去酒精灯后还要通H2的目的是________ ．
三、解答题
14.炼铁是利用CO还原氧化铁冶炼生铁的过程．问题：通入CO前要验纯，然后是先加热还是先通入CO？为什么？
四、综合题
15.碳元素是组成物质的基本元素，“碳循环”也是自然界重要的循环，根据所学完成下题：
（1）碳元素形成的单质除金刚石、石墨外，还有一种物质的分子类似足球状，这种物质的化学式为　________?，它们都属于________?（选填“化合物”、或“单质”）．
（2）化石燃料主要包括煤、石油和天然气，都含有碳元素，其中天然气的主要成分是　________?（写化学式），其完全燃烧的化学方程式是________?
（3）CO2常用于灭火，但镁着火不能用CO2灭火，原因是它们能发生反应，请写出该置换反应的化学方程式________?
（4）矿石含碳元素，菱锰矿的成分是碳酸锰（MnCO3），其锰的化合价________?
（5）在440℃和高压条件下，金属钠与二氧化碳反应能生成金刚石（C）和碳酸钠，该反应的化学方程式为________?
16.某同学设计了以下四套CO还原CuO的实验装置．回答下列问题：
//
（1）写出实验装置图中下列编号的仪器名称：①________， ②________ ．
（2）在这四套实验装置中，你认为最不理想的实验装置是________?， 理由是________；最科学的实验装置是________?， 理由是________?．
（3）实验时先通入CO一会儿，才加热CuO，目的是________．
（4）某同学为防止石灰水倒吸入玻璃管内，当黑色粉末转变为红色后，首先停止通入CO，并将导管移离石灰水，然后停止加热CuO，冷却后发现红色固体又变成黑色．你认为该同学实验失败的原因________；为保证实验成功，当黑色粉末转变为红色后，要进行的操作是________ ．

答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】解：炼铁的主要设备是高炉．
故选：B．
【分析】冶炼金属的设备有很多种，要根据具体情况选择设备．
2.【答案】A
【解析】【解答】A、密度最小的气体是氢气、地壳中含量最高的金属元素是铝、天然存在的最硬的物质是金刚石，A符合题意；
B、水垢的主要成分是碳酸钙、氢氧化镁，需要用酸才能除去，B不符合题意；
C、生石灰与空气中的水反应生成氢氧化钙，所以生石灰需要密封保存，C不符合题意；
D、一氧化碳与铁矿石反应炼铁，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】本题重在考查考生对生活中化学知识的积累以及应用，实验操作方法等。
3.【答案】A
【解析】【解答】解：地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少量很不活泼的金属，如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在．
A、金是在自然界中能以游离态存在的金属元素，故选项正确．
B、镁在自然界中能以化合态存在，故选项错误．
C、铝在自然界中能以化合态存在，故选项错误．
D、铁在自然界中能以化合态存在，故选项错误．
故选：A．
【分析】根据地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少量很不活泼的金属，如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在，进行分析判断．
4.【答案】 C
【解析】【解答】高温下一氧化碳和铁矿石反应生成铁和二氧化碳，高温煅烧石灰石生成二氧化碳和氧化钙，灼热的焦炭和二氧化碳反应生成一氧化碳，焦炭充分燃烧生成二氧化碳，化合反应是两种或两种以上的物质反应生成一种物质，其特征是：“多变一”，故选C.
【分析】首先判断各反应的反应物和生成物，然后依据化合反应的特征分析判断即可．
5.【答案】 A
【解析】【解答】解：A、根据题意，碳纳米泡沫外观类似泡沫、质地轻盈，由碳的微小颗粒组成，是由碳元素一种元素组成的纯净物，属于单质，故选项说法错误．
B、根据题意，碳纳米泡沫外观类似泡沫、质地轻盈；而碳纳米管呈管状，碳纳米泡沫和碳纳米管属于不同种物质，故选项说法正确．
C、碳纳米泡沫属于碳的单质，具有可燃性，完全燃烧的产物是二氧化碳，故选项说法正确．
D、碳纳米泡沫属于碳的单质，具有还原性，在一定条件下可以置换氧化铜，故选项说法正确．
故选：A．
【分析】根据题意，碳纳米泡沫外观类似泡沫、质地轻盈，由碳的微小颗粒组成，据此结合碳单质的化学性质（具有可燃性、还原性），进行分析解答．
6.【答案】 A
【解析】【解答】A、因为一氧化碳具有可燃性，如果玻璃管中有空气，在加热的情况下可能引起爆炸，故实验开始要先通入一氧化碳至空气排完，再加热药品，反应结束后，为防止热的铁被氧化所以应继续通入一会一氧化碳，所以CO的实际用量要大于理论计算值，A符合题意；
B、由于实验前要先通一会一氧化碳，一氧化碳有毒，会对空气造成污染，故不可以直接排放到空气中，所以在要在点燃酒精喷灯前先点燃酒精灯做燃烧处理，B不符合题意；
C、氧化铁颜色为红棕色，被一氧化碳还原为铁粉，铁粉颜色为黑色，所以硬质玻璃管中的现象为红棕色粉末变黑，C不符合题意；
D、置换反应要求反应物生成物均是一种单质与一种化合物，而一氧化碳还原氧化铁则是两种化合物的反应，所以不是置换反应，D不符合题意.故答案为：A.
【分析】A、一氧化碳具有可燃性，如果玻璃管中有空气，在加热的情况下可能引起爆炸；B、实验产生的尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，会对空气造成污染；C、氧化铁颜色为红棕色，被一氧化碳还原为铁粉，铁粉颜色为黑色，同时生成二氧化碳，通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊；D、铁粉在高温下会与空气中的氧气反应生成氧化铁.
7.【答案】 B
【解析】【解答】解：A、碳具有可燃性，碳常温下化学性质稳定，错误；
B、金属镁能在二氧化碳气体中燃烧，正确；
C、C、CO都具有可燃性，CO2不具有可燃性，错误；
D、CO是有毒气体，CO2不是有毒气体，错误．
故选B．
【分析】根据碳的单质和的氧化物的性质分析判断．碳、一氧化碳具有可燃性，一氧化碳具有毒性．
8.【答案】 C
【解析】【解答】解：A、在该反应中CuO是提供氧的物质，是氧化剂，具有氧化性，故选项说法错误．
B、在该反应中CuO是提供氧的物质，是氧化剂，具有氧化性，故选项说法错误．
C、在该反应中碳得到氧，发生的是氧化反应，是还原剂，具有还原性，故选项说法正确．
D、在该反应中碳得到氧，发生的是氧化反应，是还原剂，故选项说法错误．
故选C．
【分析】根据在反应中提供氧的物质是氧化剂，具有氧化性；得到氧的物质发生的是氧化反应，是还原剂；据此结合题意进行分析判断即可．
9.【答案】C
【解析】【解答】A. 氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，氧化铁是红色固体，铁粉是黑色固体，a处固体由黑色逐渐变为红棕色，A不符合题意；
B. 该实验可验证CO的还原性，B不符合题意；
C. 实验结束后应先停止加热，待玻璃管冷却后再停止通CO，否则易导致生成的铁再被氧化，C符合题意；
D. 在整个实验操作中，c处的尾气应处理后再排放到空气中，否则易导致污染空气；D不符合题意故答案为：C
【分析】根据一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，进行分析解答
10.【答案】 C
【解析】【解答】A、赤铁矿炼铁后生成铁和二氧化碳，不会污染空气，A不符合题意；
B、磁铁矿炼铁后也生成铁和二氧化碳，不会污染空气，B不符合题意；
C、黄铁矿炼铁后会生成铁和二氧化硫，二氧化硫会污染空气，C符合题意；
D、菱铁矿炼铁后也生成铁和二氧化碳，不会污染空气，D不符合题意，
故答案为：C。
【分析】炼铁时铁矿石的选择依据是，铁的含量高，对环境污染的物质少，据此分析解答
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二、填空题
11.【答案】供给呼吸；常温下碳的化学性质不活泼
【解析】【解答】解：（1）医疗急救时需要氧气，是因为氧气能供给呼吸．（2）墨的主要成分是碳，用墨汁书写或绘制的字画能够保存很长时间不变色，是因为常温下碳的化学性质不活泼．故答案为：（1）供给呼吸；（2）常温下碳的化学性质不活泼．【分析】（1）根据氧气能供给呼吸，进行分析解答．（2）墨的主要成分是碳，常温下碳的化学性质不活泼，不与其他物质发生化学反应．
12.【答案】还原；A
【解析】【解答】（1）黑色氧化铜变成红色的物质，说明氢气还原了氧化铜，生成铜单质；氢气得到氧是还原剂，具有还原性．故答案为：还原；（2）如果先停止通入氢气，则会导致铜在温度比较高的情况下被空气中的氧气重新氧化为氧化铜，所以要先停止加热，继续通入氢气直到试管冷却．故答案为：A．【分析】（1）在化学反应中得到氧的物质叫还原剂，具有还原性；（2）从高温下，铜会被氧化来考虑．
13.【答案】排净试管中的空气，防止加热时发生爆炸????；防止新生成的铜再被氧化?????
【解析】【解答】氢气具有可燃性，点燃氢气与空气混合气体可能发生爆炸，故在加热之前需先通入一会氢气，排净试管中的空气，防止加热时发生爆炸，实验结束时，撤去酒精灯后还要通H2的直到玻璃管冷却，目的是防止新生成的铜再被氧化．故答案为：①排净试管中的空气，防止加热时发生爆炸； ??? ②防止新生成的铜再被氧化．【分析】氢气还原氧化铜步骤：实验开始先通氢，排净空气再点灯，黑色变红先撤灯，通氢直到试管冷．根据氢气的性质解答．
三、解答题
14.【答案】解：一氧化碳为可燃性气体，如果一氧化碳中混有了空气加热则可能发生爆炸，所以应该使用纯净的一氧化碳，即必须验纯； 一氧化碳为可燃性气体，如果一氧化碳中混有了空气加热则可能发生爆炸，所以应该先通一氧化碳，等把玻璃管中的空气排净后再加热；故答案为：一氧化碳为可燃性气体，如果一氧化碳中混有了空气加热则可能发生爆炸；把玻璃管中的空气排净后以防爆炸
【解析】【分析】一氧化碳为可燃性气体，一氧化碳与空气的混合气体在点燃时易发生爆炸，可以据此解答该题；
四、综合题
15.【答案】（1）C60 ；单质
（2）CH4 ；CH4+2O2/CO2+2H2O
（3）2Mg+CO2/2MgO+C
（4）+2
（5）3CO2+4Na/2Na2CO3+C
【解析】【解答】解：（1）碳元素形成的单质除金刚石、石墨外，还有一种物质的分子类似足球状，它的每一个分子是由60个碳原子构成的，这种物质的化学式为C60 ， 它们都是由碳元素组成的纯净物，属于单质．
（2）天然气的主要成分是CH4 ， 其完全燃烧生成了二氧化碳和水，反应的化学方程式是：CH4+2O2/CO2+2H2O．
（3）CO2常用于灭火，但镁着火不能用CO2灭火，原因是它们能发生反应，生成了氧化镁和和碳，该反应的化学方程式是：2Mg+CO2/2MgO+C．
（4）在碳酸锰（MnCO3）中，由于碳酸根的化合价为﹣2价，由化合物中正负化合价的代数和为0可推出，锰的化合价+2．
（4）在440℃和高压条件下，金属钠与二氧化碳反应能生成金刚石（C）和碳酸钠，该反应的化学方程式为3CO2+4Na/2Na2CO3+C．
故答为：（1）C60 ， 单质；（2）CH4 ， CH4+2O2/CO2+2H2O；（3）2Mg+CO2/2MgO+C；（4）+2；（4）3CO2+4Na/2Na2CO3+C．
【分析】根据物质的构成写出化学式；根据题中给出的反应，写出反应的方程式；根据化合价原则，由化学式求出元素的化合价．
16.【答案】（1）铁架台 ；酒精灯
（2）A ；A装置未对尾气进行处理，会引起中毒 ；D ；D装置的尾气方法设计更合理，可以使尾气充分利用，节约燃料（酒精）
（3）排清玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸
（4）热的铜又与空气中的氧气反应生成氧化铜 ；停止加热，继续通入CO，直至玻璃管冷却
【解析】【解答】（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，①是铁架台，②是酒精灯；
（2）A装置中回收气球充气后有一定气压，尾气通过不顺畅，B装置多一盏酒精灯，C装置的尾气中会含有水蒸气，燃烧不顺畅；所以最不理想的实验装置是A，理由是：回收气球充气后有一定气压，尾气通过不顺畅；最科学的实验装置是：D，理由是：D装置的尾气方法设计更合理，可以使尾气充分利用，节约燃料；
（3）可燃性气体和助燃性气体点燃可能发生爆炸，所以实验时先通入CO一会儿，才加热CuO，目的是：排清玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸；
（4）当黑色粉末转变为红色后，首先停止通入CO，并将导管移离石灰水，然后停止加热CuO，冷却后发现红色固体又变成黑色，该同学实验失败的原因是：热的铜又与空气中的氧气反应生成氧化铜，为保证实验成功，当黑色粉末转变为红色后，要进行的操作是：停止加热，继续通入CO，直至玻璃管冷却．
故答案为：（1）铁架台，酒精灯；
（2）A，A装置未对尾气进行处理，会引起中毒；D，D装置的尾气方法设计更合理，可以使尾气充分利用，节约燃料（酒精）；
（3）排清玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸；
（4）热的铜又与空气中的氧气反应生成氧化铜；停止加热，继续通入CO，直至玻璃管冷却．
【分析】（1）根据装置图中仪器的图示，辨识仪器写出其名称；
（2）根据A装置中回收气球充气后有一定气压，尾气通过不顺畅，B装置多一盏酒精灯，C装置的尾气中会含有水蒸气，燃烧不顺畅进行分析；
（3）根据可燃性气体和助燃性气体点燃可能发生爆炸进行分析；
（4）根据铜和氧气加热会生成氧化铜，以及实验室用一氧化碳还原氧化铜的实验操作进行分析．