初中化学沪教版九年级上册第2节 金属矿物 铁的冶炼巩固练习

5.2金属矿物铁的冶炼同步练习沪教版化学九年级上册

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．物质的性质决定物质的用途，下列物质的性质与应用对应关系正确的是

A．赤铁矿呈红棕色，可用来治炼金属铁

B．活性炭具有可燃性，可用于净化饮用水

C．CO2水溶液显酸性，可用作大棚蔬菜的气体肥料

D．氩气化学性质不活泼，可用作焊接金属的保护气

2．已知：3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2，向装有20gFe2O3的硬质玻璃管中通入CO，加热反应一段时间后，测得玻璃 管中剩余固体质量为15.2g，则下列说法正确的是（   ）

A．该反应中，CO是氧化剂

B．反应生成Fe的质量为15.2g

C．反应生成CO2的质量为16.5g

D．参加反应的Fe2O3占原总质量的80%

3．工业上利用赤铁矿石（主要成分是Fe2O3，还含少量SiO2等杂质）冶炼生铁的过程如图所示，下列说法不正确的是

A．CaSiO3中硅元素显+4价

B．高炉气体中SO2会形成酸雨，不能直接排放到空气中

C．原料中焦炭的作用之一是生成具有还原性的物质CO

D．高炉炼铁的原理是，该反应属于置换反应

4．如图1是一氧化碳与氧化铁反应的实验装置图，图2是某化学兴趣小组同学设计的观察铁丝锈蚀的实验装置，下列说法正确的是

A．图1中，实验时先点燃酒精喷灯、再点燃酒精灯，接着通入CO

B．图1中，硬质玻璃管中的实验现象是黑色固体变成银白色

C．图2中，一段时间后，水中铁丝锈蚀严重，空气中铁丝几乎无变化

D．图2中，一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重，塑料瓶会变瘪

5．“愚人金”实为铜锌合金，外观与黄金极为相似，常被不法商贩冒充黄金牟取暴利，下列关于鉴别“愚人金”与黄金的实验方案，合理的是　　

比较硬度，硬度小的是“愚人金”

灼烧，表面变色的是“愚人金”

浸没在稀硫酸中，表面有气泡产生的是“愚人金”

浸没在硫酸锌溶液中，表面附着白色物质的是“愚人金”

A． B． C． D．

6．下列物质名称与其主要成分不相匹配的是

A．大理石――SiO2 B．赤铁矿――Fe2O3

C．铝土矿――Al2O3 D．辉铜矿――Cu2S

7．某同学要验证铁、铜、铝三种金属的活动性顺序，下列提供的四组物质中最好的是

A．铁、铜、氯化铝溶液 B．铜、氯化亚铁溶液、氯化铝溶液

C．铁、硫酸铜溶液、氯化铝溶液 D．氧化铜、铝、硫酸亚铁溶液

8．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

9．钛合金有良好的耐热强度、低温韧性。生产金属钛的步骤主要有：①在高温下，向金红石（含 TiO2）与焦炭的混合物中通入氯气，得到 TiCl4和一种可燃性气体；②在稀有气体环境和加热条件下，用 Mg 与 TiCl4反应得到 Ti 和 MgCl2。下列说法不正确的是

A．①中的反应为

B．反应②中稀有气体的作用是防止 Mg 与空气反应

C．可用反应①产生的气体冶炼金属

D．反应①、②中的钛元素化合价未发生改变

10．按如图进行实验，下列分析或结论正确的是

A．导管口刚有气泡冒出说明反应开始

B．实验结束应立即倒出粉末

C．木炭能使氧化铜还原为铜

D．固体减少的质量一定等于生成二氧化碳质量

二、判断题

11．实验室用CO与 Fe2O3反应制取铁时，先通CO，再点燃酒精灯。(     )

12．高炉炼铁时加入的石灰石可将杂质二氧化硅转化为炉渣(      )

13．高炉炼铁得到的产品是纯铁(      )

14．把铁矿石炼成铁是一个很复杂的过程，其主要反应原理是在高温条件下，用一氧化碳夺取铁矿石里的氧，将铁还原出来。(      )

15．工业炼铁中原料为铁矿石、焦炭、空气、石灰石等物质。____

三、填空题

16．2021年5月15日，中国首个火星探测器祝融号成功着陆火星，传回的图像在视觉上呈现为橘红色，是因为其地表广泛分布赤铁矿。

（1）祝融号着陆后，展开太阳能板，把太阳能转化为______能，驱动仪器正常运转；太阳能板主要成分是单晶硅，常温下硅元素与碳元素的化学性质相似，其原因是______。

（2）赤铁矿的主要成分是______（写化学式），工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式为______（用碳做还原剂也得分）。

（3）每年因腐蚀而报废的金属数量惊人，请列举防止铁制品生锈的一条措施______。

17．如图是炼铁和炼钢示意图。

(1)合金属于_______(填“纯净物”或“混合物”)。

(2)炼钢炉中通入纯氧的目的是降低生铁中_______的含量。

(3)设备A中放入石灰石的作用是_______。

(4)设备A中以磁铁矿为原料炼得生铁的化学方程式为_______。

18．在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中，化学发挥了重要作用。

(1)“焦炭炼钢”是先将铁精矿(Fe2O3)和焦炭同时加入高炉，鼓入热空气，充分反应后得生铁，再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。

①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，_______夺取了Fe2O3里的氧，将铁还原出来。

②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭，若加入的焦炭全部转化为CO2，则该钢铁厂每年排放CO2的质量为_______万吨。

(2)为了实现CO2的捕集利用，我国研制出一种多功能复合催化剂(含NaFe3O4)，能将CO2转化为汽油，转化步骤如下：

①步骤Ⅰ除生成CO外，还生成另一种氧化物。该氧化物的化学式是_______。

②下列说法错误的是_______(填字母)。

a 所得汽油中含有C、H两种元素 b NaFe3O4中O为-2价，Fe为+3价

c 上述转化不仅有利于CO2减排，还可以减轻人类对化石能源的需求

(3)一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图所示。

①高温下，用H2炼铁时反应的化学方程式为_______。

②跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”的主要优点有_______。

③从物质组成的角度，说明向炼钢炉中加入废钢的目的：_______。

19．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：________________。

20．下图是炼铁高炉内部的物料说明和一套工业炼铁设备模型。请分析回答问题：

(1)高炉炼铁的原理是(用化学方程式表示)_____。

(2)高炉炼铁得到的产品是生铁，生铁和钢都是铁的合金，性能不同是因为_____。

(3)如图副产品中的____又回到了高炉，副产品综合利用的好处是____。

四、综合应用题

21．铁是现代化学工业的基础，人类进步所必不可少的金属材料。

(1)下图为铁元素在元素周期表中的信息，铁元素的原子序数为_______，亚铁离子(Fe2＋)的核外电子数为____________。

(2)健康人体内，总量4～5g的铁元素主要以____________(选填“单质”、“化合物”)形式存在，缺铁会患上_________(填字母)。

a.骨质疏松    b.甲状腺疾病    c.贫血症    d.侏儒症

【实验一】兴趣小组通过下图实验研究铁的冶炼

(3)试写出一氧化碳和氧化铁在高温下生成铁的化学反应方程式________________________ ；

(4)实验一段时间后，观察到A处B处现象分别是____________；___________，小明将所得的黑色固体物质放入足量的稀硫酸中，发现有少量气泡。写出产生气泡反应的化学方程式___________，说明黑色固体物质___________(填字母)。

a.不含铁    b.一定全部是铁    c.含有铁

【资料1】已知铁的氧化物均能逐步失去其中的氧，最终被还原为铁。

【资料2】实验研究表明：该实验得到的是四氧化三铁与铁粉的混合物

【实验二】兴趣小组用下图实验研究实验一所得黑色粉末中单质铁的质量分数

【资料3】氢氧化钠溶液和石灰水类似都可以与二氧化碳反应，且吸收能力比石灰水强

(5)从安全与规范的角度考虑，装置C后面应连接__________(选填装置序号D或E)，B装置的作用是___________。

(6)铁与四氧化三铁的混合物10 g充分反应后，玻璃管中剩余固体(单质铁)的质量为8.4g。请计算10 g黑色粉末中单质铁的质量分数________ 。

【实验三】兴趣小组为探究生铁中铁的含量(生铁中只考虑铁，碳)，设计有关方案,取0.58克生铁放于试管中，实验中将注射器内76毫升稀硫酸(足量)完全注入试管中。当试管中不再产生气泡时立刻读数得到量筒中水的体积为300毫升。已知实验条件下氢气的密度为0.09g/L。

(7)计算生铁中铁的质量分数为_______?(写出计算过程，氢气质量保留两位小数，结果保留到0.1℅)

(8)上述方法测得的生铁中铁的质量分数偏小，可能的原因是_______

A．没等装置冷却就读数      B．生铁中含有少量锌

C．试管中有氢气没有排出    D．将注射器中稀硫酸全部注入试管中后忘掉夹紧弹簧夹

22．人类文明的发展和社会的进步与材料密切相关。请根据相关信息回答下列问题：

(1)解码智慧冬奥：

①2022年北京冬奥会，碲化镉发电玻璃成为绿色和科技办奥交汇的创新点。如图是碲的原子结构示意图，有关信息正确的是______。

A．碲是金属元素                 B．碲的核电荷数为52

C．相对原子质量为127.6g        D．蹄元素位于第六周期

②氢能“黑科技”将亮相北京冬奥会。冬奥会“飞扬”火炬科技亮点之一是采用氢气作为燃料，其优点是什么______（答出一点）；写出氢气燃烧的化学方程式______。

③冬奥会国家速滑馆“冰丝带”采用面向未来的单层双向正交马鞍形索网结构，减少屋顶所用钢材2800吨。金属资源储量有限，钢铁生锈是世界面临的难题。铁生锈的主要条件是什么______。

(2)近年来，我国高铁建设飞速发展，建造高铁需要大量的钢铁。图为模拟炼铁的装置，写出a中发生反应的化学方程式______；描述b处反应的现象______。

(3)2021年12月8日，我国首座大型二氧化碳循环发电机组投入运行。实验室若用500g含碳酸钙80%的石灰石与足量的稀盐酸反应，可制得二氧化碳多少g？

23．粗还原铁粉是一种重要的化工原料，某兴趣小组对其进行下列研究，制备精还原铁粉的工艺流程如下：

粗还原铁粉中还含有少量铁的氧化物和Fe3C杂质，可用氢气在高温下进一步还原，其反应方程式为：

、。

(1)写出焙烧过程中氧化铁与CO反应的化学方程式：____________。

(2)焙烧中加焦炭的作用除了可以生成CO外，还能____________。

为得到精还原铁粉并测定粗还原铁粉中氧和碳元素的质量分数，按如图装置进行实验。已知： （假设每步反应都完全）

(3)主要实验步骤如下：

①按顺序组装仪器，检查装置的气密性，称量样品和必要装置的质量：

②点燃A处酒精灯：

③缓缓通入纯净干燥的H2：

④点燃C处酒精灯：

⑤待A、C处反应结束后熄灭酒精灯，并持续通入H2至装置冷却：

⑥再次称量必要装置的质量。

操作的先后顺序是①③_______⑤⑥（填序号）；

(4)步骤③中验证装置内已充满H2的方法是____________。

(5)若缺少装置D，则所测氧元素的质量分数将_______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

(6)粗还原铁粉样品的质量为10.00g，装置B，E分别增重0.18g和0.22g，计算样品中碳元素的质量分数是______（精确到0.10%）

参考答案：

1．D

2．D

3．D

4．D

5．D

6．A

7．C

8．D

9．D

10．C

11．正确

12．正确

13．错误

14．√

15．正确

16．     电     原子的最外层电子都是4个（原子最外层电子数相同或同族元素都给分）     Fe2O3          在金属表面涂油脂（写涂油漆、电镀、烤蓝等合理答案均得分）

17．(1)混合物

(2)碳

(3)将二氧化硅转化为滤渣

(4)

18．     CO     440     H2O     b          不排放CO2、无污染     调节钢中的含碳量

19．(1)Fe2O3

(2)Fe3O4

(3)FeCO3

(4)Al2O3

20．(1)

(2)含碳量不同

(3)     炉气(或CO、N2、CO2)     节约能源(或减少空气污染)

21．     26     24     化合物     c          红棕色固体变黑     澄清石灰水变浑浊          c     E     防止倒吸，安全瓶     42%     96.6%     BD

22．(1)     B     燃烧产物是水，无污染          铁与O2、H2O等同时接触

(2)          澄清石灰水变浑浊

(3)176g

解：设：可制得二氧化碳的质量为x，

答：可制得二氧化碳176g。

23．(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

(2)焦炭燃烧放出大量的热，产生的热量使装置内其它反应得以发生

(3)④②

(4)收集尾气靠近燃着的酒精灯，听声音

(5)无影响

(6)0.6%