第5章第2节金属矿物铁的冶炼九年级化学上册讲义真题演练模拟检测（全国）（原卷版）

第2节金属矿物铁的冶炼1.知道一些常见的金属（铁）等矿物；2.掌握炼铁的原理及有关含Fe2O3杂质物质的化学方程式的计算。

3.了解防止金属生锈的简单方法，知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性。考点一、几种常见的金属矿物；考点二、工业炼铁；考点三、实验室炼铁。考点一、几种常见的金属矿物1.地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除金、银等少数很不活泼的金属有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。

2.几种常见的金属矿物的名称和主要成分见下表：金属矿物赤铁矿黄铁矿菱铁矿铝土矿黄铜矿辉铜矿主要成分1.金属元素在地壳中的含量由大到小：铝铁钙、钠钾镁。

2.工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。在自然条件下，等金属无单质存在，因为这些金属的活动性较强，会与氧气、水等作用生成化合物。

，而后，使用铝只有一百多年的历史，主要与三种金属的化学性质、冶炼难易有关。1．（2023·广东·统考中考真题）“有山千丈色如丹”。广东丹霞山是世界自然遗产，其岩石中含较多氧化铁。下列说法正确的是A．氧化铁呈黑色 B．氧化铁中铁元素为+2价C．铁元素是人体必需的微量元素 D．人体内缺铁会引起骨质疏松2．（2022年山西省晋中市中考化学真题）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）3．下列关于金属的说法中，正确的是A．大多数金属在自然界中以单质形式存在B．钢属于合金，生铁不属于合金C．铝土矿的主要成分是Al2O3D．电线一般用铜制而不是银制，是因为铜的导电性比银好4．对比是学习化学的重要方法。下列关于Fe2O3与Fe3O4的比较中正确的是A．Fe2O3为黑色，Fe3O4为红棕色B．Fe2O3和Fe3O4都是铁的氧化物C．Fe2O3可用于炼铁，Fe3O4不可用于炼铁D．Fe2O3是磁铁矿的主要成分，Fe3O4是赤铁矿的主要成分考点二、工业炼铁工业上冶炼铁的原料、主要反应原理、主要设备见下表：原料铁矿石、焦炭、石灰石、热空气主要反应原理在高炉中焦炭的作用是（），。主要设备1.铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。

（1）在高炉中焦炭的作用是和。

（2）石灰石的作用是等杂质，将矿石中的转化为炉渣。

（3）冶炼过程中的主要化学方程式：

，主要成分是铁，还含有C、P、S等元素，所以生铁是铁和其它元素的合金。1．炼铁厂以赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁，判断下列说法错误的是A．炼铁的主要原料均为混合物 B．焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳C．炼铁的主要反应是置换反应 D．炼铁最后得到的是合金2．（2023·广东·九年级统考专题练习）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%3．（2023·广东·九年级统考专题练习）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4．（2022·四川成都·统考中考真题）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。(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。(5)钢的性能优良，如钢的熔点比纯铁，易于加工。考点三、一氧化碳还原氧化铁的实验探究1.实验装置：

2.反应的化学方程式(炼铁的原理)：

3.实验步骤：

（1）。

（2）将适量的氧化铁粉末放入玻璃管内，并固定装置。

（3）向玻璃管内通入，并点燃。

（4）待装置内的空气完全排净后，点燃给氧化铁加热。

（5）当玻璃管内变为时，停止加热。

（6）待玻璃管内的固体冷却至常温后，停止通入一氧化碳气体，并熄灭酒精灯。

4.实验现象：，，尾气燃烧产生。实验注意事项：

1.先通入一氧化碳气体的目的：。

2.实验完毕后继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管冷却的目的：。

3.尾气的处理：尾气中的，所以尾气要经过处理，可点燃使其生成无毒的二氧化碳气体。

4.若实验中没有酒精喷灯，也可用酒精灯代替，不过要在火焰上加一个，使火力更加集中，提高温度。1．下列有关炼铁的说法正确的一组是A．炼铁是将铁的化合物转化为铁单质的过程B．实验室用CO还原Fe2O3时，结束时先停止通CO，后移开酒精喷灯C．工业炼铁时焦炭的作用是与氧气反应生成一氧化碳D．高炉炼铁时，固体原料从高炉下方加入，空气从上方通入2．（2022年山东省滨州市中考化学真题）如图所示是模拟工业炼铁的化学反应装置，以下说法错误的是A．实验开始时应先通入一氧化碳，目的是排净硬质玻璃管内的空气，防止爆炸B．硬质玻璃管内氧化铁发生还原反应C．实验过程中硬质玻璃管内观察到的现象是黑色粉末逐渐变成红色D．装置中导管末端加一点燃的酒精灯，目的是为了燃烧未反应的一氧化碳，防止污染环境3．某兴趣小组利用实验室炼铁装置(如图1)测定氧化铁与铁粉的混合物中Fe2O3的质量分数，取10g样品与足量CO充分反应后，测得剩余固体的质量为7.6g，红色粉末质量变化如图2，下列说法不正确的是A．图2中c点表示红色粉末完全变为黑色B．图2中ab段表示反应还未开始，其原因是实验开始要先通一会儿一氧化碳C．图1中试管B中导管开始冒气泡，说明反应开始发生D．铁矿石样品Fe2O3的分数为80%4．（2023春·江苏泰州·九年级校考阶段练习）某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答问题。【教师提醒】它由Cu、两种固体中的一种或两种组成。【提出猜想】(1)红色粉末可能的组成，猜想①：只有Cu；猜想②：只有；猜想③：是Cu、的混合物【实验探究】为确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按下图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热。待反应完全后，停止加热，继续通CO气体直至玻璃管冷却。

(2)反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表：反应前反应后小蒋同学初步分析表中的数据后，马上得出猜想(填序号)肯定不正确，理由是。(3)开始时先通一段时间CO气体，后再加热的目的是。A装置中发生反应的化学方程式；实验中观察到A装置中的现象为。(4)小林同学认为为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前应先断开A和B的连接，你认为是否需要(填“需要”或“不需要”)，理由是。【反思评价】(5)实验后小组内有同学指出：上图装置未进行尾气的处理。于是有同学设计了用下图装置代替原装置，则C装置的作用有、(至少答两点)。

1．（2023·江苏常州·中考真题）同学们收集的下列矿石样品中，主要成分为Fe3O4的是A．赤铁矿 B．磁铁矿 C．孔雀石 D．铝土矿2．（2020·宁夏·统考中考真题）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COD．高炉炼铁的原理是，该反应属于置换反应3．（2020·江苏苏州·统考中考真题）利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是A．实验时应先点燃酒精灯后通COB．充分加热，a处固体由黑色变为红色C．b处可用澄清石灰水检验生成的CO2D．可用NaOH溶液吸收尾气中的CO4．（2023年黑龙江省绥化市中考化学真题）将一氧化碳和铁的氧化物FexOy置于密闭容器中，一定条件下充分反应。反应过程中容器内部分物质的质量变化如图所示。下列说法正确的是B．参加反应的铁的氧化物的质量为16gC．当CO2质量为4.4g时，容器内CO的质量为14gD．铁的氧化物中x:y=2:35．（2023年湖南省株洲市中考化学真题）生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金。我国粗钢产量自1996年开始已经连续27年位居全球第一。(1)含碳量比较：生铁（填“大于”或“小于”）钢。(2)炼钢的基础是炼铁。工业上炼铁是把铁矿石（如赤铁矿Fe2O3、磁铁矿Fe3O4等）、焦炭和石灰石一起加入锅护，在高温下，利用炉内反应生成的CO把铁从铁矿石里还原出来。请写出在高温下CO还原FexOy的化学方程式：。6．（2022年黑龙江省龙东地区中考化学真题）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。7．（2023年广东省广州市中考化学真题）某小组采用图a所示实验装置探究CO还原Fe2O3时，出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色，推断黑色固体是Fe；乙同学提出质疑，认为黑色固体可能是Fe3O4，并查阅了资料：Fe3O4可被磁铁吸引，几乎不溶于稀的酸溶液。(1)制备CO的原理是：（HCOOH在常温下为液态），图b所示三种气体发生装置中，可用于制备CO的是（填标号）。(2)若甲同学推断正确，反应的化学方程式为。(3)对乙同学提出的质疑进行分析和验证。①定量分析物质组成可知，该反应生成Fe3O4是合理的，理由是。②该小组通过对黑色固体进行检验，证明同时含有Fe3O4和Fe．检验的操作和现象是：取样于试管中，。(4)该小组为了探索CO还原Fe2O3与温度的关系，走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究，根据不同温度下所得固体的质量，推导对应的固体成分，结果如图。①用CO炼铁时，还原Fe2O3的温度应不低于℃。（填“400”“600”或“800”）②图中：x＝。③该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右，他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾，推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应：。8．（2023年四川省眉山市中考化学真题）磁铁矿石(主要成分为)是常用的炼铁原料，工业上可通过如下反应：将其中的Fe3O4转化为Fe．(1)Fe3O4中铁、氧的微观粒子数目之比为。(2)假设炼铁过程中铁没有损耗，用含348吨Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少(写出计算过程)？9．（2022年海南省中考化学真题）2022年春晚舞蹈《只此青绿》源于宋代名作《千里江山图》。(1)《千里江山图》流传千年依旧色彩艳丽，璀璨夺目，与所用矿石颜料有关。说明所用矿石颜料化学性质(填“稳定”或“不稳定”)：(2)矿石颜料之一赭石(主要成分为Fe2O3)属赤铁矿，我国早在春秋战国时就开始炼铁。用赤铁矿炼铁的主要反应原理是(用化学方程式表示)：(3)实验室可用如图所示的装置进行模拟炼铁。反应前大玻璃管中加入铁的氧化物(FexOy)试样的质量为12.6g。加热前，应先往大玻璃管中通入CO气体的原因是。实验结束后，继续通入CO气体，直至大玻璃管冷却。此时NaOH溶液的质量增加了7.7g。推算该铁的氧化物的化学式中x、y的比为(填最简整数比)。1．实验室探究铁冶炼原理实验装置及高炉炼铁的示意图如图，请据图判断下列叙述中正确的是A．甲图中当红棕色固体变成黑色时，先停止通一氧化碳再熄灭酒精喷灯B．乙图中生铁出口低于炉渣出口的原因是：生铁密度大于炉渣密度C．乙图中高炉炼铁时中原料焦炭的作用是：只产生热量D．甲、乙图中完全反应后得到产品区别是：甲中得到纯净物，乙中得到混合物2．（2020·四川乐山·校考二模）如图为一氧化碳还原氧化铁实验。下列说法中错误的是A．将尾气点燃或收集，可防止一氧化碳污染空气B．实验进行一段时间后，玻璃管中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑C．开始时应先预热玻璃管，后通入一氧化碳D．澄清石灰水变浑浊，说明反应产物有二氧化碳生成3．（2022秋·河南平顶山·九年级统考期末）木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如下图所示。下列关于两个实验的说法正确的是A．发生的反应都是置换反应 B．两个反应中只有碳元素的化合价发生改变C．实验的操作中都要防止液体倒吸 D．实验中都可观察到红色固体变黑4．（2022春·上海·九年级专题练习）铁和氧的化合物有FeO、Fe3O4和Fe2O3三种。在加热情况下，一氧化碳能与铁的氧化物反应生成单质铁和二氧化碳。现取含铁、氧两种元素的固体样品11.6g，通入足量CO并充分加热，将产生的气体通入足量澄清石灰水，充分反应后，得沉淀20.0g。该固体的组成不可能是（

）A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．Fe和Fe2O3 D．FeO和Fe2O35．（2023春·江苏苏州·九年级开学考试）铁是应用最广泛的金属，通过冶炼铁矿可以得到铁。(1)高炉是工业炼铁的主要设备（如图1）。①高炉炼铁中，焦炭的作用是（用化学方程式表示）。②写出高炉中以赤铁矿为原料得到铁的化学方程式：。(2)实验室用氧化铁粉末模拟炼铁（如图2），并探究产物成分。①实验中观察到硬质玻璃管内固体全部变为黑色，澄清石灰水变浑浊：实验结束时，硬质玻璃管内物质冷却后才停止通一氧化碳的主要原因是；该装置的一个明显缺陷是。②查阅资料发现：一氧化碳还原氧化铁后剩余固体可能由四氧化三铁、氧化亚铁、铁粉和未反应的氧化铁中的一种或几种组成；进一步查得三种铁的氧化物的某些性质如下表：氧化亚铁氧化铁四氧化三铁颜色黑色红棕色黑色磁性无无有与硫酸铜溶液不反应与稀盐酸反应生成可溶性物质，无气体放出由实验中的现象，确认剩余固体中已无氧化铁。③继续探究剩余固体的组成：步骤实验操作实验现象实验结论1用磁铁吸引剩余固体a剩余固体中没有氧化亚铁2bc剩余固体中只有铁粉6．（2023春·广东惠州·九年级校考开学考试）为了除去二氧化碳中的少量氧气，并进行有关碳及氧化物的实验。某同学用如图所示装置，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)将表格空白处该填写的内容，在答题卷上，按标号顺序对应填写：实验步骤实验现象实验分析I：点燃A处酒精灯，缓缓通入混合气体。A中铜粉变，B、C、D无明显现象，E中石灰水变浑浊。A玻璃管中铜粉的作用是除去CO2中的氧气。II：点燃B处酒精喷灯，加热一段时间。木炭粉减少，E中澄清石灰水变浑浊，F中有液体流入。B处发生反应的化学方程式为。III：点燃C处酒精灯。C处的现象是，E中澄清石灰C水变浑浊，F中有液体流入C处发生反应的化学方程式为。IV：停止通入混合气体，用弹簧夹夹紧进气