化学：5.2《铁的冶炼》精练精析（沪教九上）

第5章 金属与矿物
知识点二、铁的冶炼
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
【解析】选C。分别写出反应的化学方程式，根据化合反应的定义做出判断。
2、构建知识网络是一种重要的学习方法。
右图是关于铁化学性质的知识网络（“→”表示一种物质转化
为另一种物质），其中B是密度最小的气体，C为红色固体单质。
请回答下列问题：
（1）A物质的化学式为 。
（2）B物质的一种用途是 。
（3）反应②还需要的一种反应物是 （填化学式）。
（4）写出反应③的方程式，并注明基本反应类型： 。
【解析】 本题属于一物质推断题，解题的关键是要找准题中的关键信息。由题中信息知，A是铁燃烧的产物，则A是四氧化三铁，B是密度最小的气体，则B是氢气，C是红色固体单质，则B是铜，据此可以完成有关物质之间的转化，从而完成题目。
【答案】 （1）Fe3O4 （2）冶炼金属（作燃料等） （3）C（或CO或H2）
（4）Fe + CuSO4 ==== FeSO4 + Cu 置换反应
3、某化学兴趣小组的同学为了体验“工业冶炼金属”的过程。在实验室做了CO还原CuO的实验，他们称得装有CuO粉末的试管重42g，反应完全后，恢复到室温称量，试管和固体残留物共重40.4g，并收集到CO2 4.4g，请你和他们一起计算：
（1）42g – 40.4g = 1.6g，1.6g表示 的质量。
（2）该反应制得铜的质量为多少克？
【答案】（1）反应的CuO中氧元素（其它答案合理也可）（2）6.4g
4、如图所示的是有关物质的相互转化关系，其中E是一种金属氧化物，F是单质，丙是一种有毒气体，G的溶液呈黄色，部分反应条件已略去
请回答：
（1）甲起的是 作用；
（2）乙可能是 （写一种即可）；
（3）反应③的化学方程式为 ；
（4）反应④在生产、生活中的应用是 。
【答案】 （1）催化（2）甲烷（CH4）(3)
（4）除铁锈（或生产FeCl3等，答案合理即可）
5、如图所示是高炉炼铁时高炉内的化学变化过程：
认真阅读有关信息，回答下列问题：
⑴将铁从铁矿石中还原出来的物质是（填化学式） ；
⑵取少量高炉中炼出的生铁放入烧杯中，加入足量稀盐酸，
可观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式为_________，
当反应停止后，还可观察到烧杯底部有黑色不溶物，该物质
是（填化学式） ，请设计一个简单实验证明你的判断，
简要写出主要操作和现象____________________。
【解析】生铁是铁和碳的合金，铁和盐酸作用生成氯化亚铁，溶液呈绿色，碳不与盐酸作用，将剩余，验证剩余物是碳的方法应利用碳燃烧变成二氧化碳，而二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
【答案】⑴CO
⑵有气泡产生、溶液逐渐变为浅绿色；
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 ↑ C
将黑色固体放在坩埚内加热至其燃烧，并在火焰上方罩一个杯壁沾有澄清石灰水的烧杯，杯壁出现白色斑点或变浑浊（答案合理即可）
6、A是常见金属单质，B、C是非金属单质，且C是密度最小的气体，甲是磁铁矿的主要成分，乙是无色液体，它们之间有如下的转化关系(部分产物和反应条件未标明)。
(1)推断C、甲、乙的化学式为：C ，甲 ，乙 ；
(2)写出反应②的化学方程式 ；
(3)写出反应①的化学方程式 ，该反应除了具有放出热量多，原料不受限制的优点外，还有 的优点。
【答案】(1) H2 Fe3O4 H2O (2) 3Fe＋4H2O（g） === Fe3O4＋4H2　
(3) 2H2＋O2 === 2H2O 产物无污染
7、（2008·鸡西中考）某同学设计了如图所示的CO还
原CuO的实验，硬质玻璃管内发生的现象_________，其反应
的化学方程式为______________。将尾气通过导管通入到酒
精灯火焰上的一条优点是____________。
【解析】CO具有还原性，能夺取金属氧化物中的氧元素，生成Cu和CO2，本实验中将尾气直接燃烧掉，没有因此而再点燃酒精灯，节约了能源。
【答案】黑色固体逐渐变成了红色 CO+CuOCu+CO2
节约能源（或装置简单，答案合理即可）
8、联合钢铁工业的基本生产流程示意图如下：
请回答下列问题：
(1)写出设备A 的名称：________；
(2)写出以赤铁矿为原料在高温下与一氧化碳反应制取铁的化学方程式：________________；
(3)应用化学原理分析，工业炼钢时用纯氧而不用空气的原因是： ；
(4)铁粉与生石灰都是常用的干燥剂，现欲用化学方法检验某食品袋中的干燥剂究竟是其中的哪一种？请你简述方法和现象： 。
(5)生产上要配制1200g溶质质量分数为10%的盐酸来测定钢坯中铁的含量，则约需溶质质量分数为40％的浓盐酸(密度以1.2g/mL计)多少毫升？
【解析】设备A能将矿石变成生铁，故设备A为高炉；铁粉与生石灰性质不同，铁能与酸作用生成氢气；⑸设需溶质质量分数为40％的浓盐酸体积为X则有X×1.2g/mL×40%=1200g×10%，解得X=250ml。
【答案】（1）高炉 （2）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
（3）促使反应更加剧烈，并获得更多的热量
（4）加入稀盐酸，有气泡产生的为铁粉，否则为生石灰（答案合理即可）
（5）250mL
9、 甲图是一氧化碳与氧化铁反应装置的示意图，乙图是高炉练铁示意图。请回答下列问题。
（1）写出甲图硬质玻璃管内反应的化学方程式： 。
（2）甲图中尾气处理的目的是 。
（3）乙图中高炉练铁时焦炭的作用是
① ；② 。
（4）为什么乙图中生铁出口低于炉渣出口？
答： 。
【解析】一氧化碳与氧化铁反应必须进行尾气处理，防止一氧化碳对空气造成污染，
炼铁时，焦炭的作用是产生热量保证反应的温度，同时碳能和二氧化碳反应产生一氧化碳，确保反应物的充足，
【答案】（1）3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2（2）防止一氧化碳污染
（3）①产生热量（或“提高炉温”）②产生一氧化碳
（4）因为生铁密度大于炉渣密度
高温
高温
点燃
乙
甲