5.2 金属矿物 铁的冶炼 同步测试（含部分答案）

第二节 金属矿物 铁的冶炼
【例1】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
妙解：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”
A、一氧化碳和铁矿石反应生成铁和二氧化碳不符合“多变一”的特征，不属于化合反应．
B、石灰石生成二氧化碳和氧化钙的反应不符合“多变一”的特征，符合一变多的分解反应特征．
C、焦炭和二氧化碳反应生成一氧化碳的反应符合“多变一”的特征，属于化合反应．
D、焦炭充分燃烧生成二氧化碳的反应符合“多变一”的特征，属于化合反应．
答案：C．
方法总结：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，而后依据化合反应的特征分析判断即可．
变式训练
1.铁是我们生活中常见的金属，下面有关铁的认识符合实际的是（　　）
A．把铁矿石炼成铁是一个很简单的过程
B．生铁和钢是纯净物
C．铁在干燥的空气中不易生锈
D．人体缺铁会引起骨质疏松
【例2】钛具有硬度大、密度小、熔点高、抗腐蚀性远优于不锈钢等优良性能，被誉为“未来金属”，制备钛的反应为：TiO2+4Li
Ti+2LimO．下列说法正确的是（　　）
A．该反应为置换反应
B．该化学方程式中m=1
C．反应前后原子总数发生变化
D．反应前后元素种类发生变化
妙解：A．该反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物，属于置换反应，故正确；
B．根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类和数目均不发生概念可推出m的值为2，故错误；
C．原子是化学变化中的最小粒子，原子的种类和数目在化学反应前后不发生改变，故错误；
D．在化学反应前后，元素的种类不发生改变，故错误．
答案：A
方法总结：
A．根据置换反应的概念来分析；
B．根据质量守恒定律来分析；
C．根据化学反应前后原子数目不变来分析；
D．根据化学反应前后元素种类不变来分析．
变式训练
2.金属钛（Ti）的合金具有耐高温、耐腐蚀、强度高等性能，所以，钛合金广泛用于航空、航天工业及化学工业．工业上冶炼金属钛的过程是以钛矿石（主要成分为钛酸亚铁，化学式为FeTiO3）、焦炭、氯气为原料，在高温条件下制取TiCl4，其反应的化学方程式为：2FeTiO3+6C+7Cl2 2TiCl4+2X+6CO．然后用镁与TiCl4在高温条件下反应生成金属钛．根据以上信息，下列判断正确的是（　　）
A．FeTiO3中Ti的化合价为+3
B．X是Ti
C．FeTiO3中Ti的化合价为+4，X是Mg
D．X是FeCl3
【例3】下列说法正确的是（　　）
A．高炉炼铁的原料主要有铁矿石和一氧化碳
B．铁矿石用于炼铁是因为铁矿石中含有大量的单质铁
C．铁丝在氧气中能剧烈燃烧，生成氧化铁
D．盛水的铁桶最易生锈的部位是水面附近
妙解：A、在高炉炼铁的过程中原料是铁矿石及焦炭和石灰石等，故错误．
B、铁矿石中的铁是以化合态的情况存在于铁矿石中，不含单质的铁，故错误．
C、铁丝燃烧的产物是四氧化三铁，不是氧化铁，故错误．
D、铁的生锈的条件是水与氧气，水面部位这两种物质相对较多，故易生锈，故正确．
答案：D．
方法总结：A、根据高炉炼铁的原料进行分析．
B、根据铁矿石的含铁情况进行分析．
C、依据铁丝燃烧的产物进行判断．
D、依据铁的生锈的条件进行分析判断．
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3.下列说法正确的是（　　）
A．工业上炼铁是用电炉
B．工业炼铁的原料主要是：生铁、焦炭、石灰石
C．高炉炼铁时，加入石灰石的目的是把矿石中的二氧化硅转变成炉渣去掉
D．高炉炼出的铁是纯铁
【例4】人们可从铁钛矿（主要成分FeTiO3）制取金属钛（Ti），其在一定条件下的主要反应有：
①FeTiO3+H2=Fe+TiO2+H2O；
②TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO；
③TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti
下列叙述正确的是（　　）
A．反应①中的H2被氧化
B．反应②中钛元素的化合价升高
C．反应③是复分解反应
D．反应②Cl2中的“Cl”得到电子
妙解：A、反应①中的H2夺取FeTiO3中的氧被氧化成水，正确；
B、反应②中二氧化钛中钛元素化合价为+4价，生成物四氯化钛中钛元素化合价为+4价，钛元素的化合价不变，B错误；
C、反应③中反应物是一种单质和一种化合物，生成物是一种单质和另一种化合物，属于置换反应；故C错误；
D、反应②Cl2中的“Cl原子”得到电子成为氯离子，D正确；
答案：AD
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4.化学造福人类．下列金属材料的冶炼和应用体现了人类社会不断发展、进步的是（　　）

A．①②③④ B．只有②③④ C．只有①③④ D．③④