6.3 金属矿物与冶炼 同步练习

第六章金属6.3金属矿物与冶炼基础过关全练知识点1几种金属矿物1.下列矿石与其主要成分对应不一致的是()A.磁铁矿FeCO3 B.铝土矿Al2O3 C.赤铁矿Fe2O3 D.黄铁矿FeS22.某钛铁矿的主要成分为钛和铁的含氧化合物,可用于制备金属钛。则该钛铁矿的主要成分可能为()A.FeTiO3 B.TiO2 C.CaTiO3 D.Fe2O3知识点2钢铁的冶炼3.下图为一氧化碳还原氧化铁的实验装置图,下列说法正确的是()A.通入一氧化碳前可以先点燃酒精喷灯B.试管中的氢氧化钠溶液可以检验并除去生成的二氧化碳C.实验过程中观察到硬质玻璃管中固体粉末由红棕色逐渐变为黑色D.参加反应的氧化铁和一氧化碳的质量比为40∶74.(2022江苏太仓模拟)某学习小组利用如图所示的实验装置模拟工业炼铁。下列说法不正确的是()A.实验时,先通入一段时间CO,再点燃酒精喷灯B.充分反应后,V型管中固体由黑色变为红棕色C.气球收集尾气是为了防止CO逸出污染空气D.该装置的优点是可以减少药品的用量,节约时间等5.(2021广东清远清新期末)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的说法不正确的是()A.冶炼原料是赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气等B.炼铁中焦炭的作用是提供热量和还原剂C.磁铁矿的成分是氧化铁D.炼铁所得生铁的含碳量是2%~4.3%6.工业上把铁矿石、焦炭和石灰石一起投入高炉内,从下方通入热空气,最后得到生铁。下列说法中正确的是()A.矿石中含铁就可以用作炼铁原料B.焦炭只起为反应提供还原剂的作用C.石灰石的作用是使铁矿石中的脉石转变成炉渣D.高炉气体主要含有一氧化碳和二氧化碳知识点3生铁和钢7.2023年5月1日,我国北方首条跨海沉管隧道——大连湾海底隧道正式通车,建设大连湾海底隧道需要用到大量钢材。下列有关说法正确的是()A.生铁和钢都是铁的合金,两者含碳量不同B.生锈的钢材回收成本高,属于不可回收物C.纯铁比生铁硬度大,纯铁比不锈钢更耐腐蚀D.地壳中含量最多的金属元素是铁元素8.(2022四川绵阳质检)“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.02%)混合加热,生铁熔化灌入熟铁,再锻打成钢。下列说法错误的是()A.钢是以铁为主的含碳合金 B.生铁由于含碳量高,熔点比熟铁高C.钢的含碳量比生铁低 D.炼铁所用赤铁矿的主要成分是Fe2O3知识点4含杂物质有关化学方程式的计算9.某钢铁公司用500吨含氧化铁(Fe2O3)64%的赤铁矿炼铁,高炉炼铁的原理为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。请计算:(1)500吨铁矿石中氧化铁的质量为吨。

(2)这些矿石理论上能炼得铁多少吨?(写出计算过程)10.高炉炼铁的原理是利用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁,若要炼得含杂质2.5%的生铁500t,则冶炼时需含Fe3O480%的磁铁矿多少吨?能力提升全练11.(2023上海闵行校级月考)工业炼铁的部分反应如下所示,则以下说法正确的是()O2CO2COFeA.X是碳 B.X与CO都具有氧化性C.③反应后的尾气可直接排放 D.Y中铁元素以游离态存在12.(2023湖北武汉汉阳模拟)马踏飞燕是中国青铜艺术的奇葩,青铜乃铜锡合金,《天工开物》中记载了冶炼和使用金属锡的场景。冶炼锡时,常将含锡矿石(主要成分为SnO2)与足量木炭装入冶炼炉中,点燃并鼓入大量空气;炼锡时,加入铅能使铅锡合金较易熔化流出。下列说法错误的是()A.古代锡器常用来饮酒喝茶,也可盛装陈醋B.铅锡合金较易熔化流出的原因是合金的熔点比各组分金属的熔点低C.冶炼锡时,木炭将SnO2还原为Sn,而自身发生了氧化反应D.鼓入大量空气能使木炭燃烧更充分,放出更多热量,提高炉温13.(2023辽宁沈阳模拟)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中发生的反应为TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2COB.②中稀有气体的作用是作催化剂C.可用①中产生的气体冶炼金属D.过程①中钛元素的化合价未发生改变14.(2021四川广安中考)利用下图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是()A.反应前后Fe元素的化合价由+2价变为0价B.充分加热,a处固体由黑色变为红色C.b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2D.可用水吸收尾气中的CO15.(2023甘肃金昌中考)金属在生产和生活中应用极为广泛。(1)生铁和钢是两种含碳量的铁合金(填“相同”或“不同”)。

(2)下列生活用品利用金属良好导热性的是(填字母)。

a.镀铬水龙头 b.铸铁暖气片 c.包糖果的铝箔(3)焊接钢轨的反应原理是铝与氧化铁在高温条件下反应生成铁和氧化铝,该反应的化学方程式为。

素养探究全练16.(2023广东广州中考)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。(1)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.钨(2)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。 (3)图b为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石成分是ZnCO3,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。

②已知锌的沸点为907℃。泥罐下部温度可达1200℃,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.蒸馏 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)。

(4)湿法冶金利用置换反应。向Cu(NO3)2、AgNO3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。

第六章金属6.3金属矿物与冶炼答案全解全析基础过关全练1.A磁铁矿的主要成分是四氧化三铁,其化学式为Fe3O4。2.A某钛铁矿的主要成分为钛和铁的含氧化合物,则该钛铁矿的主要成分中一定含有铁、钛、氧三种元素,A符合题意。3.C实验开始前应该先通一会儿一氧化碳再点燃酒精喷灯,目的是排净装置中的空气,防止发生爆炸,A错误;检验生成的二氧化碳用澄清石灰水,二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应,但是该反应无明显现象,所以B试管中的氢氧化钠溶液只能除去生成的二氧化碳,并不能检验二氧化碳,B错误;实验过程中观察到硬质玻璃管中固体粉末由红棕色逐渐变为黑色,C正确;一氧化碳在高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,该反应的质量关系为:3CO+Fe2O32Fe+3CO284160故该反应中参加反应的氧化铁和一氧化碳的质量比为160∶84=40∶21,D错误。4.B一氧化碳具有还原性,高温下能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,充分反应后,V型管中固体由红棕色变为黑色。5.C工业炼铁以赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气等为原料,A正确;原料中焦炭的作用是提供热量和生成还原剂一氧化碳,B正确;磁铁矿的主要成分是四氧化三铁,C错误;炼铁所得生铁的含碳量是2%~4.3%,D正确。6.C炼铁原料需要考虑含铁量、反应是否产生有害物质等,A错误;炼铁过程中焦炭除了提供还原剂外,还燃烧放热,提供热量,B错误;空气中含量最多的氮气没有参与反应,所以高炉气体中还含有大量氮气,D错误。7.A生铁和钢都是铁的合金,两者含碳量不同,生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,A正确。生锈的钢材属于可回收物,B错误。生铁的硬度比纯铁大,不锈钢比纯铁更耐腐蚀,C错误。地壳中含量最多的金属元素是铝元素,D错误。8.B钢是以铁为主的含碳合金,A正确;生铁由于含碳量较高,故熔点比熟铁低,B错误;钢的含碳量比生铁低,C正确;炼铁所用赤铁矿的主要成分是Fe2O3,D正确。9.(1)320(2)解:设可炼得铁的质量为x。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2160112320吨 x160112=x=224吨答:理论上可炼得铁224吨。解析(1)氧化铁的质量=赤铁矿的质量×赤铁矿中氧化铁的质量分数。(2)根据化学方程式,利用氧化铁的质量可计算出炼得的铁的质量。10.解:设冶炼时需含Fe3O480%的磁铁矿的质量为x。Fe3O4+4CO3Fe+4CO2232 16880%×x 500t×(1-2.5%)232168=x≈841.5t答:冶炼时需含Fe3O480%的磁铁矿的质量为841.5t。能力提升全练11.A氧气和X反应生成二氧化碳,二氧化碳与X反应生成一氧化碳,碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,所以X是碳,A正确。X和一氧化碳均能夺取氧化物中的氧,均具有还原性,B错误。③是一氧化碳与Y反应生成铁,一氧化碳有毒,会污染环境,③反应后的尾气不能直接排放,C错误。Y是铁的化合物,Y中铁元素以化合态存在,D错误。12.A古代锡器常用来饮酒喝茶,但不能盛装陈醋,因为锡在金属活动性顺序表中位于氢前,锡能与酸反应,A错误;铅锡合金较易熔化流出的原因是合金的熔点比各组分金属的熔点低,B正确;冶炼锡时,木炭将SnO2还原为Sn,而自身夺取了SnO2中的氧,发生了氧化反应,C正确;木炭具有可燃性,鼓入大量空气能使木炭燃烧更充分,放出更多热量,提高炉温,D正确。13.B①中产生的可燃性气体为CO,所以该反应的化学方程式为TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO,A正确;稀有气体的化学性质不活泼,常作保护气,②中稀有气体是作保护气,隔绝空气,防止钛被氧气氧化,B错误;①中产生的气体为CO,具有还原性,可以用于冶炼金属,C正确;TiO2中钛元素的化合价为+4价,TiCl4中钛元素的化合价为+4价,所以过程①中钛元素的化合价没有改变,D正确。14.C氧化铁中铁元素的化合价是+3价,铁单质中铁元素的化合价是0价,A错误;充分加热,a处的固体由红棕色变为黑色,B错误;可用澄清石灰水检验生成的CO2,C正确;一氧化碳难溶于水,不与水反应,故不能用水吸收尾气中的一氧化碳,D错误。解析(1)生铁和钢是两种含碳量不同的铁合金。(2)铸铁暖气片利用了金属良好的导热性。(3)焊接钢轨的反应原理是铝与氧化铁在高温条件下反应生成铁和氧化铝,该反应的化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。素养探究全练16.(1)B(2)①C+SnO2Sn+CO2↑②形成合金,熔点降低(3)①作还原剂②C③2Zn+O22ZnO(4)银离子(或Ag+)解析(1)金具有导电性,但价格昂贵;铜具有良好的导电性,且价格合适;汞在常温下是液态;钨密度大、价格高,不适合制作电缆。(2)②合金的熔点低于其组分金属的熔点,炼锡时混入少许铅形成合金,产物更易熔化流出。(3)①煤粉的主要成分是碳,在高温条件下,碳酸锌分解为氧化锌和二氧化碳,在泥罐中,碳与氧化锌在高温条件下反应生成锌和二氧化碳,碳能夺取氧化锌中的氧,所以泥罐内煤粉的主要作用是作还原剂。②锌的沸点为907℃,泥罐