九年級化學下冊 第八單元 金屬和金屬材料 8.3 金屬資源的利用和保護 第1課時 煉鐵的原理練習 新人教版.doc

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課題3　金屬資源的利用和保護 第1課時　煉鐵的原理 知能演練提升 能力提升 1.碳在高溫下可以與氧化鐵反應,化學方程式可表示為3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑,下列說法中正確的是(　　) A.該反應屬于分解反應 B.反應中碳元素的化合價降低,鐵元素的化合價升高 C.碳是還原劑 D.氧化鐵是還原劑 2.(xx四川眉山中考)某同學用下圖裝置進行CO與Fe2O3的反應。下列說法錯誤的是(　　) A.該實驗裝置應增加尾氣處理裝置 B.加熱前應先通入一段時間的CO以排盡裝置內(nèi)的空氣 C.NaOH溶液應改為Ca(OH)2溶液以檢驗產(chǎn)生的CO2氣體 D.反應后的固體是Fe和Fe2O3的混合物,可以采用加入鹽酸并過濾的方法得到Fe ★3.某工廠要用赤鐵礦石(主要成分是氧化鐵,假設雜質不含鐵元素)來煉制生鐵。若要煉制含鐵96%的生鐵63 t,假設在煉制過程中損失10%鐵元素,則理論上需要含雜質20%的赤鐵礦石的質量是(　　) A.120 t B.108 t C.96 t D.84 t 4.(xx四川廣安中考)用足量的CO還原8.0 g某種鐵的氧化物,生成的氣體全部被足量的澄清石灰水吸收,得到沉淀12.5 g,則這種鐵的氧化物可能是(　　) A.FeO B.Fe2O3與Fe3O4的混合物 C.FeO與Fe3O4的混合物 D.Fe3O4 5.物質的性質決定著物質在生產(chǎn)和生活中的用途。木炭和一氧化碳都具有還原性,都可用于冶煉金屬。請根據(jù)下圖回答有關問題。 (1)請寫出下列反應的化學方程式: ①木炭還原氧化銅 　; ②一氧化碳還原氧化鐵 　。 (2)A、B裝置中澄清石灰水的作用是 　。 (3)B裝置最右端酒精燈的作用是 　。 (4)在A裝置中,當觀察到　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　時,證明木炭粉末和氧化銅粉末已經(jīng)完全反應。 探究創(chuàng)新 ★6.鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎。 (1)右圖是教材中煉鐵高爐及爐內(nèi)化學變化過程示意圖,根據(jù)圖示回答下列問題。 若圖中采用的鐵礦石的主要成分為氧化鐵,請寫出A區(qū)和B區(qū)所發(fā)生主要反應的化學方程式: A區(qū):　, B區(qū): 　。 (2)某興趣小組在實驗室中模擬煉鐵化學原理的實驗,并對固體產(chǎn)物成分進行探究。 [設計實驗] 用一氧化碳還原純凈的氧化鐵粉末,實驗裝置如下圖。 [進行實驗] 該小組按上述實驗設計,在一定溫度下進行了實驗,測得下列數(shù)據(jù): ①反應前玻璃管和內(nèi)盛氧化鐵粉末的總質量為66.0 g(玻璃管的質量為60.0 g) ②反應后玻璃管和內(nèi)盛黑色固體的總質量為65.8 g(冷卻到室溫稱量) [分析與討論] 本實驗中,玻璃管內(nèi)固體粉末由紅棕色全部變?yōu)楹谏?。小明同學認為該黑色固體全部是鐵,但小華同學提出了質疑,于是大家查閱資料。 [查閱資料] ①一氧化碳還原氧化鐵的固體產(chǎn)物的成分與反應溫度、反應時間等因素有關。 ②一氧化碳還原氧化鐵的實驗過程中固體產(chǎn)物可能有四氧化三鐵、氧化亞鐵、鐵。 ③ 　　　物質 性質　　　 四氧化三鐵 氧化亞鐵 氧化鐵 鐵粉 顏色 黑色 黑色 紅棕色 黑色 能否被磁鐵吸引 能 不能 不能 能 [實驗與猜想] ①該小組同學將反應后的黑色固體研磨后,再用磁鐵吸引,發(fā)現(xiàn)黑色固體粉末全部能被吸引,則該黑色固體粉末中不可能含有氧化鐵和　　　　　　。 ②進行猜想:黑色固體粉末可能 a.全部為鐵; b.　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　; c.　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　; [得出結論] 通過實驗中獲得的數(shù)據(jù)進行計算,得出黑色固體粉末為　　　　　　(寫名稱)。 [反思與評價] ①一氧化碳還原氧化鐵的實驗中,若要得到鐵可適當提高反應溫度和延長反應時間。 ②實驗裝置圖中采用虛線框內(nèi)的裝置,其作用有　　　。 A.收集一氧化碳 B.吸收二氧化碳 C.檢驗二氧化碳 答案： 1.C　分解反應是一種化合物生成兩種或兩種以上物質的反應,A錯誤;反應中CCO2,C得氧,被氧化,是還原劑,C的化合價從0+4升高了,Fe2O3Fe,Fe2O3失氧,被還原,是氧化劑,Fe的化合價從+30降低了,故B、D錯誤;C正確。 2.D　尾氣中含有一氧化碳,一氧化碳有毒,會對空氣造成污染,要進行收集或燃燒處理,A項正確;一氧化碳具有可燃性,不純時容易爆炸,故點燃酒精燈前應先通入一段時間CO,排凈裝置內(nèi)的空氣后再加熱,B項正確;氫氧化鈣溶液(或石灰水)與二氧化碳反應有白色沉淀產(chǎn)生,所以檢驗二氧化碳時常用氫氧化鈣溶液,C項正確;鐵和氧化鐵都能與鹽酸反應,加入鹽酸后過濾得不到金屬鐵,D項錯誤。 3.A　根據(jù)質量守恒定律,利用鐵元素質量不變解題。設需要赤鐵礦質量為x,則有x(1-20%)100%(1-10%)=63 t96%,解得x=120 t。 4.C　解:設該反應生成的二氧化碳質量是w。 Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O 44 100 w 12.5 g 　w=5.5 g 因澄清石灰水增加的質量為二氧化碳的質量,設這種氧化物的化學式是FexOy,則 yCO+FexOyxFe+yCO2 56x+16y 44y 8.0 g 5.5 g 故這種物質中鐵原子和氧原子的個數(shù)比為6∶7。 A項中鐵原子和氧原子的個數(shù)比為1∶1=6∶6;B項中鐵原子和氧原子的個數(shù)比在6∶9和6∶8之間;C項中鐵原子和氧原子的個數(shù)比在6∶6和6∶8之間;D項中鐵原子和氧原子的個數(shù)比為6∶8。故選C。 5.解析 (1)木炭和CO在高溫條件下奪取金屬氧化物中的氧,生成CO2,同時得到金屬單質,據(jù)此可寫出有關反應的化學方程式。(2)利用CO2能使澄清石灰水變渾濁,證明反應是否有CO2生成。(3)因CO有毒,會污染空氣,因此需將未反應的CO燃燒掉。(4)插入澄清石灰水中的導管口沒有氣泡產(chǎn)生時,說明不再有CO2產(chǎn)生,證明反應已結束。 答案 (1)C+2CuO2Cu+CO2↑　3CO+Fe2O32Fe+3CO2 (2)檢驗是否有二氧化碳生成 (3)除去未反應完的一氧化碳氣體,防止污染空氣 (4)豎直的試管內(nèi)導管口不再有氣泡冒出 6.解析 (1)考查了煉鐵爐內(nèi)發(fā)生的主要化學反應,它包括碳的燃燒、一氧化碳的生成、一氧化碳還原氧化鐵三個反應,比較簡單。(2)根據(jù)[查閱資料]③知,氧化亞鐵不能被磁鐵吸引,由于反應后的黑色固體粉末能全部被磁鐵吸引,所以黑色固體粉末一定不含氧化亞鐵。又由于鐵和四氧化三鐵都能被磁鐵吸引,因此,此黑色固體粉末可能全部是鐵,也可能全部是四氧化三鐵或鐵和四氧化三鐵的混合物。6 g氧化鐵中鐵元素的質量=6 g100%=4.2 g,氧元素的質量=6 g-4.2 g=1.8 g;反應后得到的黑色固體粉末中鐵元素的質量仍是4.2 g,黑色固體粉末中氧元素質量=5.8 g-4.2 g=1.6 g,故生成物中鐵、氧兩元素的質量比=4.2 g∶1.6 g=21∶8,四氧化三鐵中鐵、氧元素質量比也是21∶8,故該黑色固體粉末是四氧化三鐵。 仔細觀察虛線框內(nèi)的裝置可知,洗氣瓶內(nèi)進氣管、出氣管都伸入了瓶底,可推測出其作用是吸收二氧化碳并收集一氧化碳。 答案 (1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2 C+O2CO2、C+CO22CO (2)[實驗與猜想]①氧化亞鐵(FeO)?、阼F和四氧化三鐵的混合物　全部是四氧化三鐵(二者可互換,化學式也可) [得出結論]四氧化三鐵 [反思與評價]②AB