8.3 金属资源的利用和保护（第1课时）（分层练习）初中化学人教版（2024）九年级下册 第八单元 金属和金属材料（原卷版）

.3金属资源的利用和保护（第1课时）1．在自然界中能够以单质形式存在的是（）A．Fe B．Al C．Na D．Au2．下列不属于工业炼铁的主要原料的是（）A．铁矿石 B．焦炭 C．石灰石 D．二氧化碳3．大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，在以下四种矿石中，可用于炼铁的是（）A．赤铁矿（主要成分是Fe2O3） B．炉甘石（主要成分是ZnCO3）C．铝土矿（主要成分是A12O3） D．赤铜矿（主要成分是Cu2O）4．“祝融号”火星车探测发现火星地表被赤铁矿覆盖而呈橘红色，赤铁矿主要成分是（）A．Fe3O4 B．Fe2O3 C．FeO D．FeCO35．关于一氧化碳冶炼铁的反应中叙述不正确的是（）A．一氧化碳还原氧化铁的反应属于置换反应B．氧化铁失去氧被还原，发生还原反应C．一氧化碳得氧被氧化，发生氧化反应D．氢气可以代替一氧化碳还原氧化铁中的铁，该反应属置换反应6．如图为《天工开物》中描绘我国古代炼铁的场景。下列说法错误的是（）A．铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素B．焦炭只起提供热量的作用C．炼铁中的原理可为D．炼铁中风箱鼓入空气与投料逆行是为了增大反应物的接触面积，反应更加充分7．工业用焦炭还原100kg含Fe2O380%的赤铁矿，理论上可炼得铁的质量为多少？（请写出解题步骤）1．铁是年产量最高的金属，而且应用广泛，下列有关金属铁冶炼说法不正确的是（）A．冶炼原料是铁矿石、焦炭、石灰石B．炼铁中焦炭的作用是提供热量和还原剂C．磁铁矿的成分是四氧化三铁D．炼铁所得生铁含碳量是0.03%～2%2．下列有关工业炼铁的说法正确的是（）A．工业炼铁的主要设备是高炉B．炼得的铁是银白色的纯净物C．工业炼铁产生的废气对空气无害，可以直接排放D．黄铁矿（主要成分FeS2）比赤铁矿（主要成分Fe2O3）更适合炼铁5．工业上炼铁、炼钢及轧制钢材的主要流程如下图：已知：生铁中含碳量为2%-4.3%，钢中含碳量为0.03%-2%。（1）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是。其中焦炭的作用是。（2）写出以磁铁矿为原料炼铁的化学方程式：。（3）向炼铁高炉通入的热空气和排出的高炉气体的主要成分中，有一种相同的气体，该气体的化学式为。（4）用化学方程式表示炼钢炉中通入纯氧的目的：。（5）将钢锭轧成钢板，体现了金属的性。4．铁是工农业生产中应用广泛的金属，我国拥有着悠久的钢铁冶炼史。结合高炉炼铁过程的示意图回答问题。(1)常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿，其中磁铁矿的主要成分是（填化学式）。(2)反应②的化学方程式为。(3)该图示的“高炉气体”中除含有少量CO外，主要还含有和CO2；炼出的生铁比纯铁硬度（填“大”或“小”）。(4)根据化学方程式计算，若用赤铁矿炼出5.6t的铁，产生二氧化碳的质量是多少？5．我国有着悠久的钢铁冶炼史，《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1，该方法的生产过程可用图2表示。

资料：①潮泥灰主要成分是石灰石。②铁的熔点是1535℃。根据图文回答下列问题。(1)常见的铁矿石有赤铁矿和(写一种)。(2)不断鼓入空气的目的是。(3)炼铁炉中生成铁的化学方程式为(写一种)。(4)撒入潮泥灰主要作用是。不断翻炒液态生铁，是为了降低元素的含量。6．高炉炼铁所需的原料有铁矿石、焦炭、石灰石等，其过程可用如图1简要表示：(1)炼铁高炉底部通过不同高度的出口分离铁水与炉渣（如图2所示）。能实现渣铁分离的原因是因为炉渣具有以下性质：一是炉渣的熔点比铁高，二是。(2)焦炭在高炉炼铁中通常要先进行粉碎处理，其目的是。(3)反应Ⅲ中氧化铁被还原，写出反应的化学方程式。(4)由于高炉炼铁使用的原料是空气，因此排出的高炉气中含有多种成分，其中含量最高（占55%~60%）的是。1．某工厂要用赤铁矿石(主要成分是氧化铁，假设杂质不含铁元素)来炼制生铁。若用含杂质的赤铁矿石60t来炼制生铁，假设在炼制过程中损失的铁元素，则能炼得含铁的生铁的质量是（）A． B． C． D．2．炼铁工业中高炉煤气的一种新的处理过程如图所示，有关该过程的叙述错误的是（）A．可减少CO2的排放B．Fe3O4和CaO均可循环利用C．H2、CO在过程①体现还原性D．在反应中C、H、Fe、Ca的元素化合价都发生了变化3．人类的生产生活离不开金属和金属材料。(一）金属冶炼(1)《天工开物》中记载了炼锡的场景：“煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴（指鼓入空气)熔化”。其中“点铅勾锡”是炼锡的关键步骤，加铅能使锡较易熔化流出，其原因是。(2)下图为高炉冶铁、炼钢并用生产的钢来探究白铜成分的流程图。（已知硫酸镍的化学式为NiSO4）①用高炉冶铁的主要反应原理是。（用化学方程式表示）②分析流程图，三脱装置中发生反应的基本反应类型是。铁与镍相比，铁的金属活动性镍（选填“>”、“=”或“<”）。③通过以上信息，得出白铜的成分是。(二）探究氢气与氧化铜的反应氢气具有还原性。有文献报道：在氢气还原氧化铜的些实验中，得到的固体产物是铜和氧化亚铜（Cu2O）组成的混合物。氧化亚铜为红色固体,在空气中溶于氨水得到蓝色溶液。某兴趣小组对此开展如下探究。I.设计如图1实验装置，进行氢气还原氧化铜的实验并检验固体产物。(3)气体发生装置在装入药品前,要进行的一项基本操作是。(4)实验开始时，(填字母序号)A．先向长颈漏斗中加稀硫酸,后点燃酒精灯B．先点燃酒精灯加热，后向长颈漏斗中加稀硫酸(5)若要证明固体产物中含有Cu2O，请写出实验方案设计及现象：取反应后的红色固体少量于烧杯中，。II.探究反应生成Cu2O的质量情况。称取若干份质量均为0.6000g的CuO，在相同条件下分别用氢气还原。不同时间（t）检测所得固体中Cu2O的质量（m）如图2。(6)由图2分析可知，为使反应所得固体中不含有Cu2O，应采取的措施是。III.探究反应生成Cu2O的原因。可能发生的反应：①②为解释实验结果,同学们提出如下假设:假设1：先发生反应①，然后再发生反应②假设2：化学反应①和反应②能够同时发生。(7)结合探究II的结果，通过数据分析，假设(填“1”或“2”)成立，请说明理由。4．我国的矿产资源是非常丰富的，可为我们提供生活必要的金属制品。(1)实验室炼铁帮助我们认识铁的冶炼原理。①反应开始后A中现象为。B中的澄清石灰水变。②A中的反应原理为：。（方程式表示）③C处装置的目的是。(2)在工业生产上，炼铁设备高炉如图所示：①高炉炼铁的主要原料有。②在B区生成的焦炭转化成具有还原性气体一氧化碳的过程为。③炼铁厂用含氧化铁480t的赤铁矿石炼铁，理论上可得到含有杂质4%的生铁质量为。(3)人类制得并利用金属有着悠久的历史：利用孔雀石冶炼铜的主要反应①，该反应的类型是反应；②，在该化学反应前后，铜元素化合价发生的变化情况是→。5．某兴趣小组对炼铁的相关知识进行了深入研究。Ⅰ.用磁铁矿冶炼生铁的一种工业流程如图。(1)高温炼焦主要发生(选填“物理”、“化学”)变化。(2)白云石的主要成分是CaMg(CO3)2，熔剂中一定含有的两种金属氧化物分别是(填化学式)。(3)如图中的a、b分别是“高温烧结”前后磁铁矿与饶结矿的显微图，其中“5”表示孔洞，对比上述流程可知“高温烧结”主要目的之一是，从而增大高炉炼铁的反应速率。(4)采用喷煤的方法，可以减少高炉炼铁原料中的用量。(5)高炉炼铁示意如图所示，C区是生铁的生成区域，请写出用磁铁矿炼铁的化学反应方程式，炉内不同区域发生的主要化学反应不同，因此各处温度不同，则温度的大小为：A区B区。(6)5g某钢样在纯氧中完全燃烧，得到0.33g二氧化碳。求此钢样中碳的质量分数。(写出计算过程)。Ⅱ.实验模拟工业炼铁的微型实验：(7)制备CO的原理是：(甲酸HCOOH在常温下为液态，浓硫酸具有吸水性)。该化学方程式中X的化学式是。装置A产生的CO气流具有干燥、(填“快速"或“平稳")的特点。(8)模拟炼铁实验开始时应(排序)。a.挤压盛放甲酸的胶头滴管

b.点燃酒精灯(9)尾气处理：分析反应排出的尾气成分，可知装置C用于防倒吸，装置D的作用除了检验反应产生的二氧化碳之外，还有。(10)现象的定性分析：反应后固体全部变黑，同学们认为反应后的黑色粉末中还可能含有Fe3O4。已知：Fe3O4能溶于稀H2SO4，且有Fe3+生成；Fe3+遇到硫氰化钾溶液显血红色。为证明黑色粉末成分，某同学取少量样品于烧杯中，加过量稀H2SO4，充分反应后，滴加少量疏氰化钾溶液，证明黑色粉末中含有Fe和Fe3O4的现象是。(11)现象的定量分析：某同学改交温度后再次用氧化铁还原炼铁，加热一段时间后，取反应后的固体粉末，使用仪器测得粉末中铁元素和氧元素的质