人教版化学九年级下册?课时同步训练
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
自主预习 要点感知
要点1 金属资源的存在形式及矿石
地球上的金属资源广泛地存在于 和 中，除金、银等少数很不活泼的金属有 形式存在外，其余都以 的形式存在。几种常见的矿石有：赤铁矿，其主要成分为 ；磁铁矿，其主要成分为 ；黄铜矿，其主要成分为 ；菱铁矿，其主要成分是 ；铝土矿，其主要成分是 ；辉铜矿，其主要成分是 。
要点2 铁的冶炼
1. 铁的冶炼
(1)原料： 、 、 和空气。
(2)设备： 。
(3)反应原理： 。(用化学方程式表示)
(4)产品： 。
(5)焦炭的作用： 。
(6)石灰石的作用： 。
2. CO还原氧化铁的实验现象是 、 。
要点3 含杂质化学反应的计算
1. 混合物中某物质的质量分数(纯度)＝×100%＝1－杂质的质量分数。
2. 某纯净物质的质量＝不纯物质的总质量×该物质的质量分数(纯度)。
3. 不纯物质的总质量＝。
课后集训 巩固提升
1. 下列矿石中，其主要成分不属于氧化物的是( )
A．赤铁矿 B．磁铁矿 C．菱铁矿 D．铝土矿
2. 关于金属在自然界中存在形式的说法中正确的是( )
A．金、银可在自然界中以单质形式存在，是因为它们的活动性很强
B．在自然界中很难找到单质形式存在的金属，是因为金属资源太少
C．在自然界中存在最多的单质是铁
D．金属矿物广泛存在于地壳和海洋中
3. 从效益和环保的角度分析，下列铁矿石中最不适宜炼铁的是( )
A．赤铁矿(Fe2O3) B．磁铁矿(Fe3O4)
C．黄铁矿(FeS2) D．褐铁矿(Fe2O3·xH2O)
4. 在炼铁的高炉中，还原剂和燃料分别为( )
A．C、H2 B．C、CO C．CO、C D．H2、C
5. 下列关于炼铁说法不正确的是( )
A．工业炼铁所用的设备是高炉 B．为充分利用一氧化碳要先加热试管
C．工业炼铁原料要用到石灰石 D．实验室模拟炼铁时要进行尾气处理
6. 用“W”型玻璃管进行微型实验，如图所示，下列说法不正确的是( )
A．a处红棕色粉末变为黑色
B．a处的反应为CO＋Fe2O3===2Fe＋CO2
C．b处澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成
D．可利用点燃的方法进行尾气处理
7. 23.2g含四氧化三铁80%的磁铁矿中含有铁( )
A．23.2g B．16.8g C．18.56g D．13.44g
8. 下列有关高炉炼铁的说法中正确的一组是( )
①高炉中焦炭的作用之一是产生一氧化碳 ②高炉中焦炭的作用之一是供热 ③高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是3C＋2Fe2O34Fe＋3CO2↑ ④高炉中把铁矿石(以赤铁矿为例)冶炼成铁的主要反应原理是3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
9. 用1000t含有氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁97%的生铁的质量约为( )
A．560t B．571t C．577t D．583t
10. 钢铁厂会利用焦炭产生的还原性气体来炼铁，某同学用此原理按如图装置进行实验。下列说法正确的是( )
A．该实验不需要增加尾气处理装置
B．该实验应先通入一段时间的CO验纯后再加热
C．NaOH溶液可以检验气体产物
D．反应结束后，含有未反应的Fe2O3固体，可以采用加入盐酸的方法来提纯铁
11. 计算：
(1)氧化铁(Fe2O3)的相对分子质量是 ；
(2)5000t含氧化铁84%的赤铁矿中，氧化铁的质量是 t；
(3)5000t含氧化铁84%的赤铁矿中，理论上可炼出金属铁 t。
12. 某地根据当地资源特点将石灰石的开采、加工和高炉炼铁建在一起形成联产。
(1)炼铁的固体原料有铁矿石、焦炭和 。请写出炼铁过程中CO和Fe2O3反应的化学方程式： 。
(2)高炉炼铁排放的废气中含有大量的高温一氧化碳，可作为能源用来煅烧石灰石。请写出煅烧石灰石的化学方程式： 。
(3)此联产方式的主要优点是 (答出一点即可)。
13. 某兴趣小组在实验室中用图所示装置模拟炼铁的化学原理，并测定赤铁矿中氧化铁的质量分数(装置气密性良好，反应完全且赤铁矿中的杂质不参加反应，称量赤铁矿样品的质量为wg)。
(1)装置A中生成铁的化学方程式为 ，装置B中发生反应的化学方程式为 ，装置C的作用是 。
(2)要测定该赤铁矿样品中氧化铁的质量分数，需要测量的数据是 或
。
14. 如图所示的炼铁高炉中发生了许多化学反应，其中就涉及碳及其化合物的相互转化。请回答下列问题。
(1)空气通过进风口与原料中的焦炭充分反应，其化学方程式为 。
(2)由(1)中产生的气体与炽热的焦炭会继续反应，其化学方程式为 。
(3)若使用赤铁矿炼铁，生成铁的主要反应为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，该反应中发生氧化反应的物质是 (填字母)。
A．Fe2O3 B．CO
C．Fe D．CO2
(4)若使用菱铁矿炼铁，则在高炉内，菱铁矿石的主要成分发生类似于高温煅烧石灰石的分解反应，生成的金属氧化物接着发生还原反应。两步反应的化学方程式分别为 、
。
(5)高炉排出气体的主要成分为N2、CO、CO2，如果将高炉气体通入足量的澄清石灰水中，发生反应的化学方程式为 。
15. 某课外活动小组为了检测本地钢铁厂产品的质量，在实验室中称取生铁屑样品10.0g，放入烧杯中，加入一定质量的稀硫酸，加热使之充分反应(杂质不参加反应)，然后冷却称量，反应后烧杯中物质质量比反应前减少了0.34g。计算：
(1)生铁样品中杂质的含量；
(2)生产100t这种生铁，至少需要含氧化铁80%的赤铁矿石多少吨？
参考答案
自主预习 要点感知
要点1 地壳 海洋 单质 化合物 Fe2O3 Fe3O4 CuFeS2 FeCO3 Al2O3 Cu2S 2. 红色粉末逐渐变成黑色 澄清石灰水变浑浊
要点2 1. (1)石灰石 铁矿石 焦炭 (2)高炉 (3)3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 (4)生铁 (5)放热、作还原剂产生CO (6)将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
课后集训 巩固提升
1. C 2. D 3. C 4. C 5. B 6. B 7. D 8. D 9. C 10. B
11. (1)160 (2)4200 (3)2940
12. (1)石灰石 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 (2)CaCO3CaO＋CO2↑ (3)降低成本(或变废为宝、减少环境污染、节约能源、合理利用资源等)
13. (1)3CO＋Fe2O33CO2＋2Fe 2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O 去除尾气 (2)反应后装置A减少的质量(或反应后装置A中药品减少的质量) 反应后装置B增加的质量(或反应后装置B中药品增加的质量)
14. (1)C＋O2CO2 (2)C＋CO22CO (3)B (4)FeCO3FeO＋CO2↑ FeO＋COFe＋CO2 (5)Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
15. 解：(1)设样品中杂质的含量为x，则样品中生铁的含量为(1－x)。
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
56 2
10.0g×(1－x) 0.34g
＝
x＝0.048＝4.8%
答：生铁样品中杂质的含量为4.8%。
(2)设需要赤铁矿的质量为y。
3CO＋Fe2O33CO2＋2Fe
160 112
y·80% 100t×(1－4.8%)
＝ y＝170t
答：至少需要含氧化铁80%的赤铁矿石170t。
