沪教版九年级上册第2节 金属矿物 铁的冶炼课后测评

第5章第2节金属矿物铁的冶炼

一、单选题（本大题共10小题）

1. 实验室用下图装置模拟炼铁，下列说法正确的是（      ）

A．磁铁矿的主要成分是Fe2O3

B．氧化铁发生了氧化反应

C．红棕色粉末逐渐变黑

D．实验结束时，先停止通CO，再停止加热

2. 如图所示是实验室利用一氧化碳还原氧化铁的装置图。关于该实验，下列说法错误的是（      ）

A．实验时可观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑

B．反应后玻璃管中固体物质的质量较反应前增加

C．试管中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成

D．为了防止污染空气，该实验应增加尾气处理装置

3. 某同学用如图所示的装置进行CO与Fe2O3的反应。下列说法错误的是(　　)

A．该实验装置应增加尾气处理装置

B．加热前应先通入一段时间的CO以排尽装置内的空气

C．NaOH溶液应改为Ca(OH)2溶液以检验产生的CO2气体

D．反应后的固体是Fe和Fe2O3的混合物，可以采用加入盐酸并过滤的方法得到Fe

4. 现有X、Y、Z三种金属，如果把X、Y和Z分别放入稀硫酸中,X和Z溶解并产生气体,Y无变化；如果把X放入Z的盐溶液中，过一会儿，在X的表面有Z析出。根据以上实验事实，判断X、Y和Z的金属活动性顺序（       ）

A．X>Y>Z B．Y>Z>X C．X>Z>Y D．Z>X>Y

5. 下列有关模拟工业炼铁的叙述不正确的是（      ）

A．硬质玻璃管中红色固体变为银白色

B．用燃着的酒精灯可防止CO污染空气

C．赤铁矿的主要成分是Fe2O3

D．实验结束后先移去酒精喷灯，继续通CO直至硬质玻璃管冷却

6. 利用甲酸（ HCOOH）与浓硫酸制备CO，并用如下实验装置验证CO的有关性质。已知： ，下列说法不正确的是（      ）

A．操作时，先点燃乙处酒精灯，再滴加 HCOOH

B．装置丙的作用是防止倒吸

C．装置丁既可检验CO2，又可收集CO

D．随着反应进行，浓硫酸浓度降低，产生CO气体速率减小

7. 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

8. 下列关于金属材料的说法中正确的是(　　)

A．铝制品表面应常用钢刷擦洗

B．可用铁桶盛装农药波尔多液

C．焊锡(锡铅合金)的熔点低，常用来焊接金属

D．钢因为比生铁的含碳量高，所以应用范围更广

9. 下图是实验室模拟工业炼铁的实验装置图，下列说法不正确的是（　　）

A．B处玻璃管内发生的化学反应是氧化还原反应，还原剂是CO

B．在点燃酒精喷灯前，应先通入CO气体排尽装置中的空气

C．该实验可以观察到B处固体从黑色逐渐变成红色

D．该模拟实验缺少尾气处理装置，会污染空气

10. 用一氧化碳还原氧化铁的实验中，Fe2O3转化为铁的具体过程是： 。已知铁的氧化物除Fe2O3外，其余均为黑色。下列说法正确的是

A．装置中漏斗的作用是防止倒吸

B．通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁

C．该实验中所有的化学反应里，氧元素的化合价均未改变

D．当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时，固体成分是Fe3O4和FeO

二、填空题（本大题共5小题）

11. 写出下列矿石主要成分的化学式。

(1)赤铁矿：              ；

(2)磁铁矿：              ；

(3)菱铁矿：              ；

(4)铝土矿：              。

12. 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. 金属材料与人类的生产和生活密切相关。请回答：

（1）下列用品中，主要利用金属导电性的是         （填字母）

A．铂金饰品                      B．铁锅                  C．铝导线

（2）为了验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中可行的是         （填 序号）

①将铝、银分别浸入到硫酸铜溶液中     

②将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中

③将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中     

④将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中

（3）在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。

①滤液中一定含有的溶质是      （填化学式）；

②向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有的物质是      （填化学式）。

（4）某钢铁厂每天需消耗4900t含Fe2O376%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是___t。

14. 某兴趣小组欲探究Fe、Cu、Ag、R四种金属的活动性顺序（R为未知金属），进行如下实验：

（1）如图A所示，将四根金属丝同时插入烧杯中。甲中可观察到的现象是铁丝表面产生      ，溶液由无色变为浅绿色。乙中发生反应的化学方程式是                      。

（2）一段时间后，将烧杯中铁丝替换为R进行实验，如图B所示。若甲中出现气泡，乙中无明显现象，则烧杯乙中的溶质是      ，可得出Fe、Cu、Ag、R的活动性顺序由强到弱为              。

15. 实验室根据工业炼铁的原理设计了如图所示装置进行实验。请回答：

（1）主要成分为氧化铁的矿石名称为         ；图中还原氧化铁的化学方程式为：             。

（2）“加热”和“通气”（通入CO）的操作顺序是           。

三、实验题（本大题共3小题）

16. 学习了金属矿物及其冶炼后，同学们设计了两组实验装置，请回答：

（1）铁元素在自然界中分布很广，氧化铁是  （填写铁矿石名称）的主要成分。如图1是用一氧化碳还原氧化铁粉末的实验装置，反应一段时间后，观察到玻璃管中的氧化铁粉末逐渐变成  色，装置B中的现象是         ，虚线框内装置的作用是         （填字母序号）。

a．吸收二氧化碳            b．消耗一氧化碳             c．检验一氧化碳

（2）如图2是用适量木炭粉还原氧化铁粉末的实验装置，写出反应的化学方程式：   ，试管口部略向下倾斜的原因是   。反应一段时间后，装置C中澄清石灰水无现象的原因是   （用化学方程式表示）。

同学们发现一氧化碳和二氧化碳的组成元素相同，但性质有所不同。以下说法正确的是   （填字母序号）。

a．一氧化碳不能与水反应，二氧化碳能与水反应

b．一氧化碳和二氧化碳的分子结构不同

c．一氧化碳和二氧化碳都可以作气体肥料

d．一氧化碳和二氧化碳都可以作还原剂

17. 下图所示为实验室中常见气体的制备、干燥、收集和性质实验的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器）。试根据题目要求回答下列问题：

(1)在实验室中用石灰石和稀盐酸为原料，制取二氧化碳气体。（提示：制取中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）

①制取气体之前，需要先检查装置的         ；

②制取并收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体所选仪器的连接顺序为         （从左到右填写仪器序号字母）。

③生成二氧化碳时，所发生反应的化学方程式为         。

④用仪器F收集二氧化碳气体时，检验二氧化碳已收集满的方法是：将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条火焰         ，则证明二氧化碳已收集满。

(2)实验小组的同学欲用含少量水蒸气的一氧化碳气体测定某氧化铁样品中氧化铁的质量（样品中杂质不参加反应）。某同学所选仪器的连接顺序为：一氧化碳气体（水蒸气）→A→C→B（假设有关反应均反应完全）。

①仪器A的作用是         。

②反应完成后，仪器B增加的质量         （填“大于”“小于”“等于”之一）仪器C减少的质量。若测得反应后仪器B质量增加6.6g，则氧化铁样品中氧化铁的质量是         g。

③从环境保护的角度考虑，该套实验装置还应在装置末端增加一个         。

18. 某同学用如图装置，进行有关碳及其氧化物的实验（图中夹持已略去），在完成气密性检查后加入药品，并已在装置中充满二氧化碳。

（1）填写表格中的空白内容：

（2）有同学认为该装置需要添加尾气处理装置，你认为是否需要并说明理由         。

参考答案

1. 【答案】C

【详解】A、磁铁矿的主要成分是Fe3O4，不符合题意；

B、氧化铁被CO夺取了氧，发生了还原反应，不符合题意；

C、在做一氧化碳还原氧化铁的实验过程中，一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，会观察到红棕色粉末逐渐变黑，符合题意；

D、实验结束时，先停止加热，再停止通CO，防止生成的铁被再次氧化，不符合题意。故选C。

2. 【答案】B

【详解】A、一氧化碳还原红棕色氧化铁生成黑色铁和二氧化碳，实验时可观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑，正确。

B、一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，固体由氧化铁失去氧元素被还原为铁，反应后玻璃管中固体物质的质量较反应前减少，故B错。

C、二氧化碳可以使澄清石灰变浑浊，试管中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，正确。

D、一氧化碳有毒，为了防止污染空气，该实验应增加尾气处理装置，正确。

故选：B。

3. 【答案】D

【详解】

A．该实验装置应增加尾气处理装置，否则会导致一氧化碳泄露在空气中污染空气，说法正确；

B．加热前应先通入一段时间的CO以排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸，说法正确；

C．NaOH溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠，无明显现象，和氢氧化钙反应生成沉淀使澄清石灰水变浑浊，应改为Ca(OH)2溶液以检验产生的CO2气体，说法正确；

D．Fe和Fe2O3都能与盐酸反应生成盐溶液，说法错误。选D

4. 【答案】C

【详解】

把X、Y和Z分别放入稀硫酸中，X和Z溶解并产生气体，Y无变化，说明X和Z的金属活动性比Y强；把X放入Z的盐溶液中，过一会儿，在X的表面有Z析出，说明X比Z的金属活动性强，故X，Y和Z的金属活动性顺序为X＞Z＞Y。故选C。

点睛：掌握金属活动性应用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键。

5. 【答案】A

【详解】A. 一氧化碳还原氧化铁，红色的氧化铁被还原成黑色铁粉而不是银白色。故A符合题意；

B. 没有参加反应的一氧化碳直接通入空气中会造成空气污染，所以可以用一只燃着的酒精灯将一氧化碳燃烧掉。故B不符合题意；

C. 赤铁矿颜色是红色的，因为其主要成分氧化铁为红色固体。故C不符合题意；

D. 实验结束后先移去酒精喷灯，继续通CO直至硬质玻璃管冷却，目的是让还原出来的铁粉在一氧化碳气流中冷却。如果先停止通一氧化碳，后移去酒精喷灯，还原的铁粉又会与空气中的氧气反应。故D不符合题意。

故选A。

6. 【答案】A

【详解】A、一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇明火容易发生爆炸，故应先滴加HCOOH，产生一氧化碳，将装置内的空气排尽，然后点燃乙处酒精灯，符合题意；

B、一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳与澄清石灰水反应，由于消耗了二氧化碳，装置内压强减小，澄清石灰水容易倒吸，炸裂试管，故装置丙的作用是防止倒吸，不符合题意；

C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故装置丁可以检验CO2，同时一氧化碳与澄清石灰水不反应，可用排水法收集CO，不符合题意；

D、，该反应有水生成，随着反应的进行，浓硫酸浓度降低，产生CO气体速率减小，不符合题意。

故选A。

7. 【答案】C

【详解】

分析：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．

解答：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．

故选C．

8. 【答案】C

【详解】A．常温下，铝能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，所以铝制品表面不能常用钢刷擦洗，以免刮掉保护膜； B．波尔多液的主要成分是硫酸铜，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，使药效降低；C．焊锡（锡铅合金），合金的熔点低，可用来焊接金属；D．钢因为比生铁的含碳量低，钢的性质与生铁不同，比生铁有很多优良的性能，所以应用范围更广；选C

9. 【答案】C

【详解】A、得氧的过程是氧化反应，失氧的过程是还原反应，B处玻璃管内发生的化学反应是氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，是氧化还原反应，还原剂是CO，选项正确；

B、CO与空气的混合气体，点燃或加热时可能发生爆炸。在点燃酒精喷灯前，应先通入CO气体排尽装置中的空气，防止加热事发生爆炸，选项正确；

C、氧化铁是红色固体，铁粉是黑色固体，该实验可以观察到B处固体从红色逐渐变成黑色，选项错误；

D、一氧化碳是大气污染物，该模拟实验缺少尾气处理装置，会污染空气，选项正确。

故选C。

10. 【答案】D

【分析】一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成二氧化碳和铁，二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙和水。

11. 【答案】(1)Fe2O3

(2)Fe3O4

(3)FeCO3

(4)Al2O3

12. 【答案】     3CO+Fe2O32Fe+3CO2     红色固体变为黑色固体     澄清的石灰水变浑浊     将尾气点燃烧掉，防止污染空气

【详解】（1）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳；

（2）一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，固体由红色变成黑色；二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；

（3）尾气中含有有毒的一氧化碳气体，需将其点燃处理．

13. 【答案】     C     ①④     MgCl2     Cu、Fe     2660

【详解】试题分析：铝导线主要利用金属导电性，将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中不会发生反应，所以无法断定三者的活动性；将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中三者都不会反应，只能证明铝的活动性大于铜和银，无法证明铜和银的活动性的强弱；在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。①滤液中一定含有的溶质是MgCl2，因为没得活动性最强，所以一定会发生置换反应，进入然以后就变为氯化镁；向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，说明其中含有铁或者是铁和镁，则滤渣中一定含有的物质是铜，因为铜的活动性最弱，一定会被置换。设：该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是X，

列比例式得：160：（4900t×76%）=112：（X×98%） 求得X=2660t.

14. 【答案】     气泡     Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu     FeSO4     Fe＞R＞Cu＞Ag

【详解】(1)由图示可知，在甲中铁能与硫酸反应生成了氢气和硫酸亚铁，可观察到的现象是：铁丝表面产生气泡，溶液由无色变为浅绿色．乙中铁能与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁和铜，发生反应的化学方程式是：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；

(2)一段时间后，将烧杯中铁丝替换为R进行实验，由于甲中出现气泡，说明了R在金属活动性顺序表中，位于氢的前边，乙中无明显现象，说明R不能和硫酸亚铁反应，即铁比R活泼，同时硫酸铜已经完全反应，则烧杯乙中的溶质是硫酸亚铁（FeSO 4），说明R的活泼性小于铁，可得出Fe、Cu、Ag、R的活动性顺序由强到弱为Fe＞R＞Cu＞Ag。

15. 【答案】     赤铁矿     3CO+Fe2O32Fe+3CO2     通气加热

【详解】试题分析：（1）赤铁矿的主要成分是氧化铁；实验室炼铁的原理是利用一氧化碳还原氧化铁，生成的是铁和二氧化碳：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；

（2）利用一氧化碳还原氧化铁，要先通一氧化碳再加热，目的是排尽玻璃管中空气，以免发生爆炸。

考点：实验室炼铁

16. 【答案】     赤铁矿     黑     澄清的石灰水变浑浊     b          防止冷凝水倒流、炸裂试管          ab

【分析】

【详解】（1）氧化铁是赤铁矿的主要成分；一氧化碳具有还原性，在高温的条件下，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，所以玻璃管中的氧化铁粉末逐渐变成黑色，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，所以装置B中澄清的石灰水变浑浊；尾气中含有有毒的一氧化碳气体，为了防止排放到空气中造成污染，所以将尾气点燃处理；

故答案为：赤铁矿；黑；澄清石灰水变浑浊；b。

（2）在高温的条件下，碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：；给试管中的固体加热时，为防止冷凝水倒流、炸裂试管，所以试管口应略向下倾斜；装置B中的氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：，所以装置C中澄清石灰水无现象；

a．一氧化碳不能与水反应，二氧化碳能与水反应，选项a说法正确；

b．一氧化碳和二氧化碳的分子结构不同，选项b说法正确；

c．一氧化碳不能作气体肥料，二氧化碳可以作气体肥料，选项c说法错误；

d．一氧化碳具有还原性，可以作还原剂；二氧化碳没有还原性，不能用作还原剂，选项d说法错误。故选ab。

故答案为：；防止冷凝水倒流、炸裂试管；；ab。

17. 【答案】(1)     气密性     DAEF          熄灭

(2)     吸收水分     大于     8     尾气处理装置（燃着的酒精灯）

【详解】（1）①为防止收集的气体不纯，制取气体之前，需要先检查装置的气密性。②制取二氧化碳时挥发出的少量HCl气体用饱和碳酸氢钠溶液吸收后，再用浓硫酸干燥，此时收集到的二氧化碳是纯净、干燥的二氧化碳气体。所以制取并收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体所选仪器的连接顺序为DEAF。③石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、水 和二氧化碳，反应的化学方程式为④二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。用向上排空气法收集二氧化碳时，检验二氧化碳已收集满的方法是：将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条火焰熄灭，则证明二氧化碳已收集满。

（2）①浓硫酸有吸水性，能干燥气体。②氢氧化钠溶液与二氧化碳反应，吸收二氧化碳。C中发生的反应是氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳。减少的质量是氧化铁中氧元素的质量，而氢氧化钠吸收的是二氧化碳，二氧化碳质量是C中反应的一氧化碳和氧化铁中氧元素的质量之和。反应完成后，仪器B增加的质量大于仪器C减少的质量。测得反应后仪器B质量增加6.6g，说明生成二氧化碳6.6g。设：氧化铁样品中氧化铁的质量是x。③为防止一氧化碳污染空气该套实验装置还应在装置末端增加一个尾气处理装置（燃着的酒精灯）。

18. 【答案】     液面下降（或石灰水沿右侧导管进入E）     红色粉末变黑     碳和一氧化碳（或C、CO）     不需要，未反应的CO进入D装置后不会逸散到空气中（合理即可）

【详解】（1）①点燃A处酒精喷灯，加热一段时间，硬质玻璃管中木炭粉与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，一氧化碳和剩余的CO2进入D中，CO2能使澄清石灰水变浑浊，同时澄清石灰水沿右侧导管进入E，D中液面下降；

②点燃B处酒精喷灯，加热一段时间，硬质玻璃管中的一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，红色粉末变黑；上述实验说明碳和一氧化碳具有还原性；碳与二氧化碳化碳高温条件生成一氧化碳，碳夺取二氧化碳中的氧元素，作还原剂，具有还原性；

（2）该实验不需要添加尾气处理装置，因为未反应的CO进入D装置后不会逸散到空气中。