九年级下册化学（中考）知识点提升课题3 金属资源的利用和保护 第1课时 金属资源及铁的冶炼 含杂质物质的有关计算

第八单元金属和金属材料

课题3金属资源的利用和保护

第1课时金属资源及铁的冶炼含杂质物质的有关计算

基础过关全练

知识点1金属资源及铁的冶炼

1.【跨学科.语文】刘禹锡的诗句“美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来”

描述的金属是（）

A.AuB.PtC.AgD.Cu

2.【新考向・国防教育】2021年，自然资源部表示,将继续强化基础地质

工作，将铁矿列为战略性矿产、国内找矿行动主攻矿种。下列铁矿石

主要成分的化学式书写错误的是（C9208004）（）

A.赤铁矿FeOB.硫铁矿FeS2

C.磁铁矿Fe3O4D.菱铁矿FeCOs

3.【微型实验】（2023河南太康一模）下图所示是实验室利用一氧化碳

还原氧化铁的创新装置（夹持仪器已省略），对于该装置，下列说法不正

确的是（）

coa

包康髯弋金M石灰水

A.实验过程中可以观察到a处红棕色粉末逐渐变黑

B.b处澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳气体生成

C.该实验过程中应先点燃酒精灯,再通入一氧化碳气体

D.该实验装置具有节约药品的优点,但缺少尾气处理装置

4.【新素材・传统工艺】（2023江苏无锡梁溪一模）《天工开物》中描述

了系统、连续的炼铁炼钢过程，利用煤炭炼铁，从炼铁炉流出的生铁水,

直接流进炒铁炉里炒成熟铁，从而减少了再熔化的过程。下列说法错

误的是（）

A.煤炭燃烧的温度能够达到炼铁所需的温度

B.炼铁炉中流出的是纯铁

C.生铁炒成熟铁的过程中降低了含碳量

D.该炼铁工艺减少了再熔化的过程，节约燃料，彰显了古代劳动人民的

智慧

5.（2023宁夏银川二十四中一模）铁是一种重要的金属材料，铁矿石冶

炼铁是一个复杂的过程。某钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁

矿石（主要含Fe2O3）.空气等，主要反应过程如图一，实验室模拟炼铁装

置如图二,请用所学化学知识回答下列问题：

过量:空气、过量焦炭、赤铁矿、

顿期"陛成丽|警N生成物殳柢

kUkZ/

⑴如图一，高炉炼铁的主要原料有焦炭，焦炭的作用之一

是。

⑵图二中,实验时，先通CO再加热的目的是，在硬质

玻璃管中观察到的实验现象是，化学方程式

是o

6.【学科素养・科学思维】铁在自然界分布广泛，在工业、农业和国防

科技中有重要应用。

铁矿石

-L

等原料还

原

竖

处co

焦炭看

融

造

气一热空气

处

出铁口：f出渣口

ab

回答下列问题：

⑴用铁矿石(赤铁矿)冶炼生铁的高炉如图a所示。原料中除铁矿石和

焦炭外还有o高炉排出气体的主要成分有N2、C02和

(填化学式)。

⑵有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺淇流程如图b所示，其中，还

原竖炉相当于高炉的部分，主要反应的化学方程式

为丁熔融造气炉相当于高炉的部分。

知识点2含杂质物质的有关计算

7.某钢铁厂每天需消耗5()()()t含FezCh80%的赤铁矿，该钢铁厂理论上

可日产含Fe96%的生铁的质量约是()

A.2917tB.1226tC.3225tD.3638t

8】以“坚持技术创新,实现减耗降本”为主题的“2023年

全国高炉炼铁学术年会”于4月6日〜9日在广西南宁召开，旨在推动炼

铁行业提质增效、清洁低碳发展。若要炼制含铁96%的生铁63t,理论

上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是多少？

能力提升全练

9.（2023江苏苏州中考改编,1铁是应用最广泛的金属。下列有

关说法正确的是（）

A.炼铁原理是用合适的物质将单质铁转化为氧化铁

B.将生铁中的大部分碳反应除去得到的钢是纯净物

C.用赤铁矿石冶炼铁的过程中，固体由红色变为黑色

D.炼铁过程焦炭只起为反应提供还原剂的作用

10.【创新装置】（2023山东青岛李沧二模』5,★☆☆）用如图所示的装

置（图中a处置于80°C热水浴中，夹持装置省略）模拟工业炼铁，已知甲

酸（HCOOH）在热浓硫酸的作用下生成水和一氧化碳.下列说法不正

确的是（）

A.实验中应先滴加甲酸再点燃酒精喷灯

B.实验中可观察到b处红棕色固体变黑,c处澄清石灰水变浑浊

C.b处发生了置换反应

D.实验中产生的尾气可用气球收集起来

11.（2021安徽淮南大通模拟』4,★☆☆）随着炼铁技术的进步，对物质

资源的综合利用是大势所趋。竖炉冶铁工艺流程如图所示，根据下列

流程图回答问题。

赤铁矿天然气（CHJ

高温尾气

（CO?和HJ））

还原合

成

反应室箕

他

铁水上......产

品

燃烧室

口一混合气（（：匕和0,|

（注：括号内化学式表示相应物质的主要成分）

⑴铁矿石事先要经过粉碎处理，目的是O

⑵赤铁矿的主要成分是（填化学式），与co反应的化学方程

式为0

⑶催化反应室里发生化合价变化的元素是O

12.（2023四川泸州中考,43,★★☆）工业上可用焦炭与赤铁矿冶炼铁。

实验室用下图所示装置模拟冶炼铁并探究其产物。回答下列问题：

BI)

⑴酒精喷灯加热前，先打开活塞K和K&关闭K%将气囊中N2鼓入。

通N2的目的是o

⑵通适量N2后，关闭活塞K,和K2,打开K3,点燃酒精喷灯进行实验。B

装置中盛放的试剂是（选填“稀硫酸”“澄清石灰水”或“氯

化钙溶液"），用于检测气体产物之一（填化学式）。

⑶装置C的作用是。

⑷当A装置药品完全变黑后，停止实验。移走酒精喷灯停止加热前的

操作是。

⑸用简单的化学方法证明已经冶炼出铁。取少量黑色产物于试管中,

滴加（选填“稀硫酸’“'澄清石灰水”或“硫酸铜溶液”），观察

到，说明铁已生成。

13.【新素材・传统工艺】（2023广东广州中考:16***）我国古代科技

璀璨夺目,金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。（C9208004）

⑴日常生活中，适合制作电缆的金属是（填标号）。

A.金B.铜C.汞D.鸽

⑵明代《天工开物》描述了锡的冶炼方法,如图a。

①原料锡砂中的SnO2和木炭反应得到锡和二氧化碳，化学方程式

为。

②炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是

炼锡:

图a

⑶图b为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石成分是ZnCCh,高温易分

解生成ZnO。

①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量，泥罐内煤粉的主要作用

是O

②已知锌的沸点为907℃o泥罐下部温度可达1200°C,上部约为

600℃,该工艺从反应混合物中收集液态锌的方法属于（填标

号）。

A.结晶B.蒸发

C.蒸储D.升华

③必须冷却后才能取锌，是为了防止发生反应:

（写化学方程式）。

⑷湿法冶金利用置换反应。向Cu（NO3）2、AgNCh混合液中加入Fe粉,

充分反应后过滤。若滤渣中有两种金属，则滤液中一定不含的金属阳

离子是。

答案全解全析

基础过关全练

1.A“美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来”说的是将金子从沙子中分

离出来,描述的金属是金。

2.A赤铁矿的主要成分是氧化铁，其化学式为Fe2O.3o

3.C一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,a处可

观察到红棕色粉末逐渐变黑；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,b处澄

清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳气体生成；该实验过程中应先通入

一氧化碳气体,排尽装置中的空气,再点燃酒精灯，防止加热时发生爆

炸;该实验中所用的装置是W形管，所用药品较少,可以节约药品，但

缺少尾气处理装置。

4.B煤炭燃烧能够为炼铁提供热量,达到炼铁所需的温度;炼铁炉中

流出的是铁碳合金,不是纯铁；生铁中碳含量较高，熟铁中碳含量低,

生铁炒成熟铁的过程中降低了含碳量;冶炼得到的生铁水直接炒成熟

铁,减少再熔化的过程,节约了燃料。

5.⑴提供热量（合理即可）⑵防止加热时发生爆炸固体由红色变

高温

为黑色Fe2O3+3CO-2Fe+3CO2

解析（D焦炭燃烧放热，可提供热量；焦炭燃烧生成二氧化碳，二氧

化碳在高温下又能与焦炭反应生成一氧化碳，焦炭可为炼铁提供还原

剂。（2）一氧化碳不纯时点燃可能会发生爆炸，实验开始前,先通一氧

化碳可排出装置中的空气，防止加热时发生爆炸；一氧化碳能与红色

的氧化铁反应生成铁和二氧化碳,硬质玻璃管中的现象为固体由红色

变为黑色。

高温

6.⑴石灰石CO⑵炉身Fe2O3+3CO-2Fe+3cCh炉腹

解析(1)铁矿石中含有氧化铁和SiO2,为除去SiO2,可加入石灰石,

石灰石分解生成氧化钙，氧化钙能和二氧化硅反应生成硅酸钙。高炉

炼铁时的还原剂为CO,而CO无法完全反应，因此尾气中含有COo

(2)高炉炼铁时,炉身部分发生Fe2O3+3CO%2Fe+3co2,炉腰部位生

成炉渣,炉腹部位生成还原剂CO,因此还原竖炉相当于炉身部位，熔

融造气炉相当于炉腹部位。

7.A参加反应的氧化铁的质量为5000tx80%=4000t;

设反应生成的铁的质量为X。

__高温……

3CO+Fe2O3==2Fe+3cCh

160112

4000tx

160_4000t

x=28001

112-X

可日产含Fe96%的生铁的质量为2800t-96%^2917t。

8.解:设需要氧化铁的质量为乂

高温

3co十FezChI™12Fe+3cO2

160112

63tx96%

160x

x=86.4t

11263tx96%

需要含杂质20%的赤铁矿石质量为詈簧=108to

1—20%

答:理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是108to

能力提升全练

9.C炼铁原理是用合适的物质将铁的氧化物转化为单质铁;钢是一

种铁合金,属于混合物;炼铁过程焦炭除了为反应提供还原剂外,还为

反应提供热量。

10.C一氧化碳具有可燃性，不纯时受热易发生爆炸，实验中应先滴

加甲酸，排出装置内的空气，再点燃酒精喷灯；在高温条件下，一氧化

碳将氧化铁还原为铁并生成二氧化碳，可观察到b处红棕色固体变

黑,c处澄清石灰水变浑浊;b处发生的反应是一氧化碳和氧化铁在高

温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应物是两种化合物，不属于置换

反应；一氧化碳是有毒气体，实验中未参加反应的一氧化碳可用气球

收集起来。

11.(1)增大接触面积，使反应更充分

高温

(2)Fe2O3Fe2O3+3CO-2Fe+3CO2⑶C、H

解析(2)赤铁矿的主要成分是氧化铁，化学式为FezCh；工业上用一

氧化碳炼铁,主要是利用一氧化碳的还原性，在高温下一氧化碳和氧

化铁反应生成铁和二氧化碳。(3)在催化反应室中，甲烷与二氧化碳、

水蒸气反应生成一氧化碳和氢气,在反应过程中，碳、氢元素的化合价

发生改变。

12.(1)排净装置内的空气(2)澄清石灰水CO2(3)收集一氧化碳气

体⑷关闭K3⑸稀硫酸有无色气体产生

解析（1）通氮气的目的是排净装置内的空气，防止焦炭与氧气反应。

⑵焦炭与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳可以使

澄清石灰水变浑浊，因