第八单元 金属和金属材料课题3金属资源的利用和保护第1课时铁的冶炼同步导学精练（含答案）

第八单元 金属和金属材料
课题3 金属资源的利用和保护

第1课时 铁的冶炼
【学习目标】
1．了解金属矿物和金属冶炼的方法。
2．掌握工业炼铁的原理。
【名师导学】
1.金属矿石
（1）地球上的金属资源主要分布在 和 中。在自然界中除少数不活泼的金属如 外，其他金属都是以 的形式存在的。地壳中含量最多的金属元素是 。
（2）金属矿石是工业上能用来 的矿物。例如炼铁常用赤铁矿石，其主要成分是 ；磁铁矿主要成分是 。
2．高炉炼铁：
（1）炼铁的原理：在高温下用 将矿石中铁的氧化物 成铁。例如用赤铁矿（主要成分为Fe2O3）冶炼铁的化学反应方程式可表示为 。
（2）炼铁的原料有 、 和 。炼铁时焦炭的作用是① ；② 。石灰石的作用是 。
（3）炼铁的主要设备是 ，产品是 。
【课时作业】
1．炼铁选用的铁矿石不仅要求含铁量高，而且要有害元素少。今有铁矿石：磁铁矿(Fe3O4 )、赤铁矿(Fe2O3)、褐铁矿(2Fe2O3·3H2O)、菱铁矿FeCO3)、黄铁矿(FeS2)，你认为最不适宜炼铁的矿石是（ ）
A．磁铁矿 B．赤铁矿 C．菱铁矿 D．黄铁矿
2．工业上将赤铁矿炼成铁是一个复杂的过程，炼铁高炉中主要发生了下列反应：
①C+O2CO2 ②CO2+C2CO
③CaCO3CaO+CO2↑ ④Fe2O3+3CO22Fe+3CO2
其中属于化合反应的是 （ ）
A．①和② B．②和③ C．③和④ D．①和④
3．在化学反应： Fe3O4+4CO3Fe+4CO2中，发生还原反应的物质是（ ）
A．Fe3O4 B．CO C．Fe D．CO2
4．铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的叙述正确的是（ ）
A．铁是地壳中含量最多的金属
B．工业上用二氧化碳冶炼钢铁
C．用铁可以回收硝酸银废液中的银
D．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁

5.实验室里，用如右图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是（ ）
A. 实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
B. 实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁
C. 反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成
D. 为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
6．工业炼铁是把铁矿石和焦炭等原料一起加入高炉，在高温下通入空气进行一系列反应把铁还原出来。
(1)通入空气使固态的焦炭转化为具有还原性的气态物质，转化过程中涉及的反应的化学方程式是 。
(2)计算：①氧化铁(Fe2O3)的相对分子质量是 ；
②5000t含氧化铁84％的赤铁矿中，氧化铁的质量是 t；
③上述赤铁矿理论上可炼得含铁98％的生铁 t。
7.某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答有关问题。
【教师提醒】它由Cu 、Fe2O3二种固体中的一种或两种组成。
【提出猜想】红色粉末可能的组成有：①只有Cu；②只有 ；
③是Cu 、Fe2O3的混合物
【资料获悉】Cu在FeCl3溶液中发生反应：2FeCl3＋Cu == 2FeCl2＋CuCl2
【实验探究】
（1）甲同学取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部
溶解。甲同学认为可以排除猜想中的①和③，而乙同学认为只能排除猜想①，你认为 的观点正确（填“甲”或“乙”）。
（2）丙同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按
右下图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表：
反应前 反应后
Ⅰ 组 玻璃管和红色粉末的总质量为37.3 g 玻璃管和固体物质的总质量为36.1 g
Ⅱ 组 洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0 g 洗气瓶和瓶中物质 的总质量为183.1 g




【交流讨论】
（1）在装置A中先通CO气体的作用是 。
（2）应该选择 组的实验数据计算来确定红色粉末的组成。最终计算结果表明：该红色粉末的组成是猜想中的第 组（填序号）。
（3）写出A装置中发生反应的化学方程式 ；实验中观察到A装置中的现象为 。
（4）为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处？
（填“需要”或“不需要”），理由是 。
【反思评价】丁同学指出：从环保角度，上图装置有严重不足之处。你认为应该如何改进？ 。
【中考链接】
8.（盐城市）下列有关钢铁的叙述不正确的是 （ ）
A．生铁和钢都属于铁合金 B．铁丝在氧气中燃烧生成Fe2O3
C．在钢管表面镀锌可以防止锈蚀 D．炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石
9.（滨州市）下列现象和事实，可用金属活动性作合理解释的是（　　）
①金属镁在空气中比铝更容易燃烧，说明镁比铝的活动性强
②金属铝比金属锌更耐腐蚀，说明锌比铝活动性强
③用硫酸铜、石灰水配置农药波尔多液时，不能用铁制容器
④尽管金属的种类很多，但在自然界中，仅有少数金属（银、铂、金）以单质形式存在．
A. ①② B. ①③④ C. ③④ D. ①②③④
10.（上海市）人类常从矿石中获取金属材料。
（1）铁是冶炼最多的金属。工业炼铁主要反应的化学方程式是3CO+ Fe2O3 2 Fe +3CO2?反应中的氧化剂是_____________。该反应中所涉及的物质中，属于单质的是________.常用于灭火的是___________.
（2）铜是人类利用较早的金属，木炭与氧化铜反应生成二氧化碳的化学方程式是______________________，反应后固体的质量________(填“增大”、“减小”或“不变”)
11.（广州市）将炉甘石（ZnCO3）、赤铜（Cu2O）和木炭粉混合后加热到约800℃，得到一种锌和铜的合金——黄铜，外观似黄金但质地坚硬。（提示：ZnCO3 ZnO + CO2↑）
（1）黄铜是金属材料吗？___________（填“是”或“不是”）。
（2）写出其中赤铜和木炭粉反应的化学方程式_____________________________________。
（3）若原料中含25吨ZnCO3 ，充分反应后，理论上所得黄铜中锌的质量为_________吨。



12.（葫芦岛市）如图所示的是一氧化碳还原氧化铁的实验．请回答下列问题：








（1）一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为　 　．
（2）A处的现象是　 　，B处的现象是　 　．
（3）C处酒精灯的作用是　 　．
13.（安顺市）A～H是初中化学常见的物质，已知A为黑色固体单质，G为紫红色固体单质，B为红棕色粉末，F为黑色粉末，它们的转化关系如图所示，请回答：

（1）B的化学式为　 ，F的化学式为　 　．
（2）A、C、E三种物质中，具有还原性的是　 　、　 　（填化学式）
（3）反应①的化学方程式为　 　．
14.赤铁矿的主要成分为Fe2O3，可用于冶炼铁。我市某地出产一种赤铁矿，其中Fe2O3的质量分数为64%，试回答下列问题：www-2-1-cnjy-com
⑴ Fe2O3中铁元素的质量分数为 。
⑵100吨该赤铁矿中含铁元素的质量为 吨，经过充分冶炼，最多可生产含铁96%的生铁 吨（最后一空保留两位小数）。


参考答案
【名师导学】
1.金属矿石
（1）地球上的金属资源主要分布在 地壳 和 海洋 中。在自然界中除少数不活泼的金属如 金、银 外，其他金属都是以 化合物 的形式存在的。地壳中含量最多的金属元素是 铝 。
（2）金属矿石是工业上能用来 提炼金属 的矿物。例如炼铁常用赤铁矿石，其主要成分是 Fe2O3 ；磁铁矿主要成分是Fe3O4 。
2．高炉炼铁：
（1）炼铁的原理：在高温下用 一氧化碳 将矿石中铁的氧化物 还原 成铁。例如用赤铁矿（主要成分为Fe2O3）冶炼铁的化学反应方程式可表示为Fe2O3+3CO22Fe+3CO2 。
（2）炼铁的原料有 铁矿石、 焦炭 和 石灰石 。炼铁时焦炭的作用是① 燃烧放出热量 ；② 与氧气反应生成一氧化碳 。石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 。
（3）炼铁的主要设备是 高炉 ，产品是生铁 。
【课时作业】
D 2．A 3．A 4．C 5.C
6.(1) C+O2CO2 ②CO2+C2CO 。
(2)① 160 ； ② 4200 ；③3000
7.【提出猜想】 Fe2O3 【实验探究】（1） 乙
【交流讨论】 （1） 排净装置中的空气（或防止CO和装置中的空气混合受热发生爆炸） 。
（2）Ⅰ ③
（3）3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 ； 部分红色粉末变黑
（4）不需要 因为一直通入CO气体，B中溶液不会倒吸到A装置中 。
【反思评价】 在B装置后放一燃着的酒精灯将剩余气体烧掉（或用塑料袋收集等） 。
【中考链接】
8.B 9.B 10.（1）Fe2O3 Fe CO2?（2） C+2CuO 2Cu+CO2↑ 减小
11.（1）是（2）2Cu2O + C 4Cu+CO2↑（3）13
12.（1）3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2 （2）红色固体变为黑色固体 （3）将尾气点燃烧掉，防止污染空气

13.（1）　Fe2O3　　CuO　（2）　C　、　CO　
（3）3C+2Fe2O3 3CO2↑+4Fe
14.⑴ 70% ⑵44.8 46.67