九年级化学全册5-2金属矿物铁的冶炼同步测试（含解析）（新版）沪教版 19页

5.2 金属矿物 铁的冶炼 一．选择题（共 20 小题） 1．实验室用一氧化碳还原氧化铁的装置，下列叙述中错误的是（ ） A．实验开始时要先通入一氧化碳后加热氧化铁，实验结束时通入一氧化碳至试管冷 却 B．实验过程要对尾气进行处理，不能排放到空气中 C．实验观察到的现象为红棕色固体变黑，澄清石灰水变浑浊 D．实验原理：CO+FeO Fe+CO 2 2．下列对教材中模拟炼铁的实验装置的说法不正确的是（ ） A．实验开始时应先通一会儿一氧化碳再加热 B．该实验中只能体现出一氧化碳一种化学性质 C．当反应完成时可看到玻璃管中的红色粉末变成了黑色 D．若要还原 16g 氧化铁，需要一氧化碳的质量为 8.4g 3．如图所示，某同学模拟工业炼铁的原理，有关该实验有下列说法： ①点燃 A 处酒精灯前应先通入一段时间 CO，再点燃 A 处酒精灯 ②证明 A 中开始发生反应的标志是有黑色固体生成 ③装置 C 的作用是收集未反应的 CO，以防止其污染空气 ④装置 A 中玻璃管内发生了置换反应 ⑤若要收集较纯净的 CO，装置 C 中最好放入氢氧化钠溶液 上述说法中正确的个数为（ ） A．1 个 B．2 个 C． 3 个 D．4 个 4．炼铁的原料之一石灰石所起的作用是（ ） A．氧化剂 B．还原剂 C．造渣材料 D．催化剂 5．高炉炼铁的还原剂是（ ） A．焦炭 B．铁矿石 C．氢气 D．一氧化碳 6．下列反应不是在炼铁高炉内发生的是（ ） A．C+O 2 CO 2B． 2CO+O 2 2CO 2 C． 2C+O 2 2CO D． Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2 7．下列对物质颜色的描述不正确的是（ ） A．四氧化三铁是黑色的 B．纯铁是黑色的 C．硫酸亚铁溶液是浅绿色的 D．硫酸铜溶液是蓝色的 8．下列物质不属于金属材料的是（ ） A．黄铁矿 B．焊锡 C．黄铜 D．白银 9．实验室里，用如图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚 铁或铁等固体物质．关于该实验，下列说法正确的是（ ） A．实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成 B．反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成 C．实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物一定是铁 D．有了澄清石灰水，无需进行尾气处理装置 10．下列化学原理或工业流程正确的是（ ） A．钢铁厂炼铁：Fe 2O 3+3H 2=2Fe+3H 2O B．自来水厂净化水时采用了沉降、吸附、过滤、消毒、蒸馏等方法 C．可以采用海水晒盐、煮盐湖水、盐井水的方法制得粗盐 D．工业上用分解液态空气法获得氧气 11．在一定条件下，用钛铁矿（主要成分是 FeTiO 3）制取金属钛的主要反应有： ①FeTiO 3+H 2=Fe+TiO 2+H 2O； ②TiO 2+2C+2Cl 2=TiCl 4+2CO；③TiCl 4+2Mg=2MgCl 2+Ti 下 列叙述正确的是（ ） A．上述反应中 H 2 和 CO 都是还原剂 B．钛元素化合价在反应①②中升高，在反应③中降低 C．反应③是复分解反应 D．反应②中 Cl 2 中的“Cl”得到电子 12．为了初步确定某种铁矿石的种类，取该铁矿石用盐酸溶解，有气体放出，这种 铁矿石的名称是（ ） A．磁铁矿 B．赤铁矿 C．菱铁矿 D．大理石 13．自然界的矿物含量非常丰富，我国蕴藏了多种自然界稀少的金属矿物．在下列 矿物中，不属于金属矿物的是（ ） A．石灰石 B．赤铁矿 C．黄铜矿 D．硫磺 14．下列说法中错误的是（ ） A．地壳中的钙都以化合物的形式存在 B．赤铁矿的主要成分是三氧化二铁 C．钢针淬火后韧性增强 D．使用铁制炊具有利于人体健康 15．一氧化碳还原氧化铁实验中看到粉末最终显（ ） A．红色 B．银白色 C．黑灰色 D．黄色 16．在自然界中主要以单质形式存在的金属是（ ） A．铁 B．铝 C．镁 D．金 17．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器．工业上炼铁的原理是利用一 氧化碳和氧化铁的反应．某化学兴趣小组利用如图装置进行实验探究，请按要求填 空（ ） A．实验前应检查装置的气密性 B．实验开始后可观察到 A 中粉末变成黑色，B 中澄清石灰水变浑浊 C．该实验中一氧化碳是还原剂 D．C 导管口放置点燃的酒精灯的主要目的是验证 CO 有可燃性 18．关于 3CO+Fe 2O 3 2Fe+3CO 2 的反应，还原剂是（ ） A．Fe 2O 3B． CO C． Fe D． CO 2 19．资源是宝贵的财富，下列有关资源的叙述不正确的是（ ） A．宝贵的金属资源主要分布在地壳和海洋中，且大都以化合物形式存在 B．空气是宝贵的自然资源 C．有石油的地方，一般都有沼气存在，它们都主要含有碳、氢两种元素 D．淡水资源紧缺，农业上改大水漫灌为喷灌和滴灌可有效节水 20．下列说法正确的是（ ） A．纯铁很硬，熔沸点很高 B．在单质铁中，铁元素的化合价常表现为+2 价或+3 价 C．炼铁的过程是铁矿石被氧化的过程 D．地壳中的铁都是以化合物的形式存在 二．填空题（共 3 小题） 21．金属与人类生活密切相关，请分析回答下列问题： （1）在地壳中铁元素都是以化合物的形式存在，原因是 （2）将黄铜片和纯铜片相互刻画，发现纯铜片表面留下较深的划痕，则它们的硬度 大小关系是：黄铜 纯铜（填“＞”、“＜”或“=”）． 22．金属与人类的生活密切相关，请分析回答下列问题： （1）在地壳中铁元素都是以化合物的形式存在，原因是 ． （2）将黄铜片和纯铜片相互刻画，发现纯铜片表面留下较深的划痕，则它们的硬度 大小关系是：黄铜 （填“＞”、“＜”或“=”）纯铜； （3）工业炼铁的反应原理是：3C0+Fe 20 3 2Fe+3C0 2，该反应中体现了 C0 具有 性．． （4）铝制品具有很好的抗腐蚀性能，其原因是 （用化学方程式表示）； （5）往 AgNO 3 溶液中加入一定量锌和铜的混合粉末，充分反应后，过滤，滤液为蓝 色，则滤液中含有的金属离子是 （写出所有存在的可能组合）． 23．铝是日常生活中常见的一种金属，自然界中常以铝土矿（主要成分为氧化铝） 形式存在． （1）在化合物的分类中，氧化铝属于 ，工业生产中，通过电解氧化铝 制得铝和氧气，该反应的化学方程式为 ，该反应中氧化铝和铝的质量 比为 ． （2）铝原子的结构示意图如图所示 ，所以铝的化学性质较活泼， 如野外焊接钢轨时，利用铝在高温条件下可与三氧化二铁反应，生成铁和氧化铝， 该反应的化学方程式为 ． 三．推断题（共 2 小题） 24．（2016•亭湖区一模）如图是某化学课外学习小组设计的探究工业炼铁原理及产 物验证的实验．实验中所用氧化铁的质量为 9.6g，硬质玻璃管的质量为 40g． （1）A 装置中反应的化学方程式是 ，该反应是 （选填 “吸”或“放”）热反应． （2）从实验安全的角度考虑 D 瓶中应盛放的试剂是 ． （3）F 装置的作用是 、 ． （4）反应后装置中玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色．同学们通过查阅资料发 现 CO 还原 Fe 2O 3 的固体产物成分均能被磁铁吸引．关于该实验，下列说法错误的 是： ． A．C 装置的作用是检验二氧化碳是否除尽 B．实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁 C．反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成 D．反应后，玻璃管中的固体物质都能被磁铁吸引，证明一定有铁生成 （4）为探究 E 装置中黑色粉末的成分是什么，同学们将反应后的黑色固体研细后， 用磁铁吸引，发现黑色粉末全部能被吸引．当装置冷却后称得 E 装置中玻璃管和固 体的总质量为 48.64g．则剩余黑色固体中铁元素质量为 ．根据上述实 验数据处理得出产物中黑色因体的成分是 ，其质量为 （如 是混合物，需算出各成分质量）． 25．（2016•平顶山三模）某钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭，赤铁矿石（主要含 Fe 2O 3），空气等，主要反映过程如图： 请回答：反应①所属的基本反应类型为 ；反应②的化学方程式 为 ，反应③的化学方程式为 ． 四．实验探究题（共 1 小题） 26．已知某金属 X 有下列相关信息：①它的主要矿物的化学成分是 X 2O 3；②它主要通 过热还原法冶炼而成；③它的年产量位于金属之首． （1）在高炉中用含 X 2O 3 的矿物冶炼该金属的原理是 （用化学方程式表 示）． （2）同学们设计了如下实验方案测定该矿物中 X 2O 3 的质量分数（装置气密性良好； 矿物中的杂质不参加反应；假设矿物样品中的 X 2O 3 完全反应）： ①取矿物样品并称量该样品的质量 m 1 ②测出反应前广口瓶和瓶内物质总质量 m 2； ③测出反应后广口瓶和瓶内物质总质量 m 3； ④计算得出矿物样品中 X 2O 3 的质量分数． 你认为，该实验方案不能准确测出矿物中 X 2O 3 的质量分数，理由是 ， 不改变装置和药品，可以通过测定测出反应前玻璃管和矿物质样品的总质量 m 2 和反 应后玻璃管和剩余固体总质量 m 3，则矿物中 X 2O 3 的质量分数为 ． 【精心整理】沪教新版九年上册同步测试第 5 章+金属的冶炼与利用 5.2 金属矿物 铁 的冶炼 参考答案与试题解析 一．选择题（共 20 小题） 1．实验室用一氧化碳还原氧化铁的装置，下列叙述中错误的是（ ） A．实验开始时要先通入一氧化碳后加热氧化铁，实验结束时通入一氧化碳至试管冷 却 B．实验过程要对尾气进行处理，不能排放到空气中 C．实验观察到的现象为红棕色固体变黑，澄清石灰水变浑浊 D．实验原理：CO+FeO Fe+CO 2 【分析】A、反应前，先通一段时间一氧化碳，然后再加热，目的是为了尽可能的排 净玻璃管内的空气，防止一氧化碳与其中的空气混合后，被点燃发生爆炸，反应后， 先撤走并熄灭酒精灯，等固体冷却后再停止通一氧化碳，目的是防止石灰水倒吸到 玻璃管内，使其炸裂；也为了使固体冷却，防止刚还原出来的铁再次被氧化； B、由于一氧化碳有毒，如果直接排放到空气中，会造成污染； C、实验现象是红棕色的粉末逐渐变为黑色粉末，澄清石灰水逐渐变浑浊 D、据实验原理判断． 【解答】解：A、反应前，先通一段时间一氧化碳，然后再加热，目的是为了尽可能 的排净玻璃管内的空气，防止一氧化碳与其中的空气混合后，被点燃发生爆炸，反 应后，先撤走并熄灭酒精灯，等固体冷却后再停止通一氧化碳，目的是防止石灰水 倒吸到玻璃管内，使其炸裂；也为了使固体冷却，防止刚还原出来的铁再次被氧化， 故 A 正确； B、尾气中可能有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以一定要进行尾气处理．故 B 正确； C、在加热条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成了铁和二氧化碳，二氧化碳与氢氧化 钙反应生成了碳酸钙沉淀和水．所以反应的现象是：红棕色固体变黑，澄清石灰水 变浑浊．故 C 说法正确； D、一氧化碳还原氧化铁的化学反应方程式是 Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2，故 D 错误． 故选 D． 【点评】本题通过一氧化碳还原氧化铁考查了常见物质的性质，及对一氧化碳还原 氧化铁实验的掌握，增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力． 2．下列对教材中模拟炼铁的实验装置的说法不正确的是（ ） A．实验开始时应先通一会儿一氧化碳再加热 B．该实验中只能体现出一氧化碳一种化学性质 C．当反应完成时可看到玻璃管中的红色粉末变成了黑色 D．若要还原 16g 氧化铁，需要一氧化碳的质量为 8.4g 【分析】A、根据一氧化碳和空气的混合气点燃会发生爆炸进行分析； B、根据一氧化碳和氧化铁的反应体现了一氧化碳的还原性，一氧化碳的尾气处理体 现了一氧化碳的可燃性进行分析； C、根据一氧化碳和氧化铁反应的现象是红色粉末变成黑色，澄清石灰水变浑浊进行 分析； D、根据反应开始需要通一段时间的一氧化碳将玻璃管内空气排净进行分析． 【解答】解：A、实验开始时应先通一会儿一氧化碳再加热，防止一氧化碳和空气的 混合气点燃会发生爆炸，故 A 正确； B、一氧化碳和氧化铁的反应体现了一氧化碳的还原性，一氧化碳的尾气处理体现了 一氧化碳的可燃性，故 B 错误； C、一氧化碳和氧化铁反应的现象是红色粉末变成黑色，澄清石灰水变浑浊，所以当 反应完成时可看到玻璃管中的红色粉末变成了黑色，故 C 正确； D、反应开始需要通一段时间的一氧化碳将玻璃管内的空气排净，防止一氧化碳和空 气的混合气加热发生爆炸，所以若要还原 16g 氧化铁，需要一氧化碳的质量大于 8.4g，故 D 错误． 故选：BD． 【点评】本题主要考查了一氧化碳还原氧化铁实验的相关知识，需要识记一氧化碳 的还原性、可燃性、毒性． 3．如图所示，某同学模拟工业炼铁的原理，有关该实验有下列说法： ①点燃 A 处酒精灯前应先通入一段时间 CO，再点燃 A 处酒精灯 ②证明 A 中开始发生反应的标志是有黑色固体生成 ③装置 C 的作用是收集未反应的 CO，以防止其污染空气 ④装置 A 中玻璃管内发生了置换反应 ⑤若要收集较纯净的 CO，装置 C 中最好放入氢氧化钠溶液 上述说法中正确的个数为（ ） A．1 个 B．2 个 C． 3 个 D．4 个 【分析】根据一氧化碳在高温的条件下还原氧化铁的实验步骤、现象和注意事项来 分析． 【解答】解： ①因为一氧化碳具有可燃性，不纯时容易爆炸，故点燃 A 处酒精灯前应先通入一段 时间 CO，再点燃 A 处酒精灯，故说法正确； ②因为红色氧化铁逐渐被还原为黑色铁粉，故证明 A 中开始发生反应的标志是有黑 色固体生成，说法正确； ③因为一氧化碳不溶于水，故装置 C 的作用是收集未反应的 CO，以防止其污染空气， 说法错误； ④因为在高温条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成了铁和二氧化碳，反应的化学方 程式为：Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2，显然装置 A 中玻璃管内发生了置换反应，说法 错误； ⑤因为一氧化碳中会有二氧化碳，故若要收集较纯净的 CO，装置 C 中最好放入氢氧 化钠溶液，说法正确． 故选 C． 【点评】本题主要考查一氧化碳与氧化铁反应实验原理、实验现象、实验步骤、一 氧化碳的化学性质和污染等，属基础性知识考查题． 4．炼铁的原料之一石灰石所起的作用是（ ） A．氧化剂 B．还原剂 C．造渣材料 D．催化剂 【分析】在炼铁中石灰石起作用是将矿石中的二氧化硅等杂质转变为炉渣而除去． 【解答】解：根据工业上炼铁的原理可知，炼铁其实就是利用一氧化碳的还原性将 铁矿石中的铁还原出来．因此炼铁的原料中一定要有铁矿石．工业上炼铁并不是直 接通入一氧化碳，而是利用焦炭和空气中的氧气反应生成一氧化碳，同时由于铁矿 石中含有一定量的杂质，需要用到石灰石将其除去，那么在炼铁中石灰石起作用是 将矿石中的二氧化硅等杂质转变为炉渣而除去． 故选 C． 【点评】本题考查了石灰石的用途，依据物质的性质结合相关的工业生产的原理进 行解答，题目较简单． 5．高炉炼铁的还原剂是（ ） A．焦炭 B．铁矿石 C．氢气 D．一氧化碳 【分析】高炉炼铁的反应原理是利用 CO 的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和 二氧化碳，据此进行分析解答． 【解答】解：高炉炼铁的反应原理是利用 CO 的还原性，在高温下和氧化铁反应生成 铁和二氧化碳，在该反应中一氧化碳夺取了氧化铁中的氧，具有还原性，作还原剂． 故选：D． 【点评】本题难度难度，掌握高炉炼铁的反应原理、还原剂的特征是正确解答本题 的关键． 6．下列反应不是在炼铁高炉内发生的是（ ） A．C+O 2 CO 2B． 2CO+O 2 2CO 2 C． 2C+O 2 2CO D． Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2 【分析】根据已有的高炉炼铁的知识进行分析解答即可． 【解答】解：高炉炼铁时鼓入的是氧气，故氧气是充足的，不会出现碳不完全燃烧 的反应，故选 C． 【点评】本题考查的是炼铁中高炉内发生的化学反应的知识，完成此题，可以依据 已有的知识进行． 7．下列对物质颜色的描述不正确的是（ ） A．四氧化三铁是黑色的 B．纯铁是黑色的 C．硫酸亚铁溶液是浅绿色的 D．硫酸铜溶液是蓝色的 【分析】根据物质的颜色进行选择．纯铁是银白色，但铁粉是黑色的． 【解答】解：A、四氧化三铁是黑色固体；正确． B、纯铁是银白色固体；错误； C、硫酸亚铁溶液是浅绿色的；正确； D、硫酸铜溶液是蓝色的；正确． 故选 B 【点评】记住各物质的颜色是解答本类题的关健．注意纯铁是银白色，但铁粉是黑 色的 8．下列物质不属于金属材料的是（ ） A．黄铁矿 B．焊锡 C．黄铜 D．白银 【分析】根据金属材料的范围来判断，金属材料包括纯金属和合金，焊锡，黄铜是 合金，白银是纯金属，它们都属于金属材料，而黄铁矿是矿石，不属于金属材料．从 而可以正确求解． 【解答】解： A、黄铁矿是矿石，不属于金属材料，故 A 错 B、焊锡是合金，属于金属材料，故 B 对 C、黄铜是合金，属于金属材料，故 C 对 D、白银是纯金属，属于金属材料，故 D 对 故选 A 【点评】在日常生活中，使用比较广泛的金属材料是合金． 9．实验室里，用如图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚 铁或铁等固体物质．关于该实验，下列说法正确的是（ ） A．实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成 B．反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成 C．实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物一定是铁 D．有了澄清石灰水，无需进行尾气处理装置 【分析】A、根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊判断； B、根据提供可知，还可能生成四氧化三铁、氧化亚铁等； C、除铁粉以外，四氧化三铁、氧化亚铁也是黑色的； D、从尾气中可能有一氧化碳考虑． 【解答】解：A、试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成是正确的； B、由题意可知，此反应中的生成物可能有铁粉和四氧化三铁、氧化亚铁，所以玻璃 管中的固体物质的质量比反应前减少了，所有证明一定有铁生成的说法是错误的； C、因此反应也可能生成四氧化三铁或氧化亚铁，它们也是黑色的，所以玻璃管中红 色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁，故错误； D、因为尾气中一氧化碳有毒，所以一定要进行尾气处理，则“有了澄清石灰水，无 需进行尾气处理装置”说法错误． 故选：A． 【点评】本题通过一氧化碳还原氧化铁考查常见物质的性质，增加了学生分析问题 的思维跨度，强调了学生整合知识的能力． 10．下列化学原理或工业流程正确的是（ ） A．钢铁厂炼铁：Fe 2O 3+3H 2=2Fe+3H 2O B．自来水厂净化水时采用了沉降、吸附、过滤、消 毒、蒸馏等方法 C．可以采用海水晒盐、煮盐湖水、盐井水的方法制得粗盐 D．工业上用分解液态空气法获得氧气 【分析】A、根据工业上冶炼生铁的反应原理进行分析判断． B、根据自来水厂净化水的方法进行分析判断． C、根据海水、盐湖水、盐井水中含有氯化钠进行分析判断． D、根据工业上制取氧气的方法进行分析判断． 【解答】解：A、工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用 CO 的还原性，在 高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为 Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2，故选项说法错误． B、自来水厂净化水时采用了沉降后过滤，再吸附、消毒、蒸馏的方法，而不是沉降、 吸附、过滤，故选项说法错误． C、海水、盐湖水、盐井水中含有氯化钠，通过晾晒海水或煮盐井水、盐湖水等均可 得到含有较多杂质的粗盐，故选项说法正确． D、工业上是利用液态氧和液态氮沸点的不同，利用分离液态空气的方法制取氧气， 是物理变化，而不是分解反应，故选项说法错误． 故选 C． 【点评】本题难度不大，了解工业上冶炼生铁的原理、自来水厂净化水的方法、氧 气的工业制法等即可正确解答本题． 11．在一定条件下，用钛铁矿（主要成分是 FeTiO 3）制取金属钛的主要反应有： ①FeTiO 3+H 2=Fe+TiO 2+H 2O； ②TiO 2+2C+2Cl 2=TiCl 4+2CO；③TiCl 4+2Mg=2MgCl 2+Ti 下 列叙述正确的是（ ） A．上述反应中 H 2 和 CO 都是还原剂 B．钛元素化合价在反应①②中升高，在反应③中降低 C．反应③是复分解反应 D．反应②中 Cl 2 中的“Cl”得到电子 【分析】A．根据反应中氢气和一氧化碳的作用来分析； B．根据化合物中元素的化合价来分析； C．根据反应特点来分析； D．根据反应②Cl 2 的化合价为 0，TiCl 4 中氯元素显﹣1 价，氯元素的化合价降低，据 此进行分析判断． 【解答 】解：A．反应后，①中氢元素的化合价升高，做还原剂，②中碳元素的化合 价升高，做还原剂，故正确； B．在反应②中，钛元素均为+4 价，故错误； C．反应③是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属 于置换反应，故错误； D．反应②Cl 2 的化合价为 0，TiCl 4 中氯元素显﹣1 价，氯元素的化合价降低，Cl 2 中 的“Cl”得到电子，故正确． 故选 AD． 【点评】本题难度不大，掌握利用化合价的原则计算指定元素的化合价的方法、置 换反应的特征、还原反应等是正确解答本题的关键． 12．为了初步确定某种铁矿石的种类，取该铁矿石用盐酸溶解，有气体放出，这种 铁矿石的名称是（ ） A．磁铁矿 B．赤铁矿 C．菱铁矿 D．大理石 【分析】磁铁矿的主要成分是 Fe 3O 4；赤铁矿的主要成分是 Fe 2O 3；菱铁矿的主要成分 是 FeCO 3；大理石的主要成分是 CaCO 3；铁矿石有磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿；大理石 不是铁矿石 金属、碳酸盐能与盐酸反应溶解且有气体放出． 【解答】解：常见的铁矿石有赤铁矿 （Fe 2O 3），磁铁矿（Fe 3O 4），菱铁矿（FeCO 3） 等；能与盐酸反应，产生气体的铁矿石，只有菱铁矿，因菱铁矿的主要成分是 FeCO 3 属于碳酸盐与盐酸反应有二氧化碳气体生成． 故选 C． 【点评】本题在记住铁矿石的主要成分的基础上，能够掌握与酸反应产生气体的物 质，就能顺利解决此题 13．自然界的矿物含量非常丰富，我国蕴藏了多种自然界稀少的金属矿物．在下列 矿物中，不属于金属矿物的是（ ） A．石灰石 B．赤铁矿 C．黄铜矿 D．硫磺 【分析】金属矿物是指具有明显的金属性的矿物，一般指经冶炼可以从中提取金属 元素的矿物． 【解答】解析：石灰石学名碳酸钙，是金属钙的碳酸盐，不属于金属矿物；赤铁矿 主要成分为三氧化二铁，是常见的铁矿之一；黄铜矿是铜的硫化物，可用于冶炼铜； 硫磺是非金属单质，不属于金属矿物． 故选 AD 【点评】金属矿物一定含有金属，如铁矿中一定含有铁；而含金属元素的物质不一 定都属于金属矿物． 14．下列说法中错误的是（ ） A．地壳中的钙都以化合物的形式存在 B．赤铁矿的主要成分是三氧化二铁 C．钢针淬火后韧性增强 D．使用铁制炊具有利于人体健康 【分析】A、在地壳中，较活泼的金属主要以化合物形式存在，不活泼的金属主要以 单质形式存在； B、赤铁矿的主要成分是氧化铁 C、钢针回火后韧性增强，淬火后韧性减弱 D、铁在烹调过程中，有微量铁元素进入食物，被人体吸收． 【解答】解、A、因为钙的化学性质比较活泼，所以地壳中钙主要以化合物形式存在．故 对 B、赤铁矿的主要成分是氧化铁；故对 C、钢针回火后韧性增强，淬火后韧性减弱．故错 D、铁在烹调过程中，有微量铁元素进入食物，被人体吸收，补铁效果更好．故对 故选 C． 【点评】本题考查金属活动性与金属资源在地壳中存在形式以及生活常识和化学方 面联系的知识． 15．一氧化碳还原氧化铁实验中看到粉末最终显（ ） A．红色 B．银白色 C．黑灰色 D．黄色 【分析】一氧化碳可以把红棕色的氧化铁还原成黑灰色的铁粉． 【解答】解：一氧化碳具有还原性，能还原氧化铁为铁粉，氧化铁是红棕色的，铁 粉是黑灰色的，所以一氧化碳还原氧化铁实验中看到粉末最终显黑灰色． 故选 C． 【点评】熟悉常见物质的性质和颜色，是解题的关键．同学们对常见物质，如氧化 铁、氧化铜、二氧化锰、铁粉、氢氧化铜等等物质的颜色一定要了然于心． 16．在自然界中主要以单质形式存在的金属是（ ） A．铁 B．铝 C．镁 D．金 【分析】根据金属的性质进行分析，自然界中的金属除极少数不活泼的金属（金、 银）以单质形式存在外，都以化合物的形式存在． 【解答】解：由金属在自然界的存在形式可知：自然界中的金属除极少数不活泼的 金属（金、银）以单质形式存在外，都以化合物的形式存在． A、铁是比较活泼的金属，在自然界中主要以化合物的形式存在，故 A 错误； B、铝是比较活泼的金属，在自然界中主要以化合物的形式存在，故 B 错误； C、镁是比较活泼的金属，在自然界中主要以化合物的形式存在，故 C 错误； D、金是不活泼的金属，在自然界中常以单质形式存在，故 D 正确． 故选 D． 【点评】金属在自然界中的存在状态与金属的活泼性有密切的关系，在自然界中的 金属除极少数不活泼的金属（金、银）以单质形式存在外，都以化合物的形式存在． 17．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器．工业上炼铁的原理是利用一 氧化碳和氧化铁的反应．某化学兴趣小组利用如图装置进行实验探究，请按要求填 空（ ） A．实验前应检查装置的气密性 B．实验开始后可观察到 A 中粉末变成黑色，B 中澄清石灰水变浑浊 C．该实验中一氧化碳是还原剂 D．C 导管口放置点燃的酒精灯的主要目的是验证 CO 有可燃性 【分析】A、根据有气体参加的反应，实验前需要检验装置气密性进行分析； B、根据一氧化碳和氧化铁高温会生成铁和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应会生 成碳酸钙沉淀和水进行分析； C、根据反应的原理是一氧化碳将铁从氧化物中中还原出来进行分析； D、根据一氧化碳有毒，需要尾气处理进行分析． 【解答】解：A、有气体参加的反应，实验前需要检验装置气密性，故 A 正确； B、一氧化碳和氧化铁高温会生成铁和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应会生成碳 酸钙沉淀和水，所以实验开始后可观察到 A 中粉末变成黑色，B 中澄清石灰水变浑浊， 故 B 正确； C、反应的原理是一氧化碳将铁从氧化物中中还原出来，所以一氧化碳是该反应的还 原剂，故 C 正确； D、一氧化碳有毒，需要尾气处理，所以 C 导管口放置点燃的酒精灯的主要目的处理 尾气，防止污染环境，故 D 错误． 故选：D． 【点评】本题主要考查一氧化碳与氧化铁反应实验装置、实验现象、一氧化碳的化 学性质和污染，属基础性知识考查题． 18．关于 3CO+Fe 2O 3 2Fe+3CO 2 的反应，还原剂是（ ） A．Fe 2O 3B． CO C． Fe D． CO 2 【分析】在氧化还原反应中，氧化剂失去了氧被还原，发生了还原反应；还原剂得 氧被氧化，发生了氧化反应；据此进行分析判断即可． 【解答】解：关于 3CO+Fe 2O 3 2Fe+3CO 2 的反应，在此反应中一氧化碳得氧发生 了氧化反应，是还原剂；Fe 2O 3 失氧发生了还原反应，是氧化剂． 故选：B． 【点评】在化学反应中氧化剂与还原剂往往同时存在，初中阶段一般利用得氧失氧 的方法判断，得氧的是还原剂，失氧的是氧化剂． 19．资源是宝贵的财富，下列有关资源的叙述不正确的是（ ） A．宝贵的金属资源主要分布在地壳和海洋中，且大都以化合物形式存在 B．空气是宝贵的自然资源 C．有石油的地方，一般都有沼气存在，它们都主要含有碳、氢两种元素 D．淡水资源紧缺，农业上改大水漫灌为喷灌和滴灌可有效节水 【分析】A．根据金属元素的分布判断． B．空气中的各成分都有着很重要的用途． C．根据物质的组成来分析． D．根据节水措施来分析． 【解答】解：A．地球上的金属资源广泛存在于地壳和浩瀚的海洋中，且大都以化合 物形式存在，所以正确． B．空气是一种宝贵的资源，各成分都有着重要的用途，所以正确； C．石油主要含有碳、氢、氧、氮等元素组成的，所以错误； D．喷灌和滴灌较少了水分的蒸发，达到了节水的目的，所以正确． 故选 C． 【点评】本题考查了常见物质的存在形式以及能源的知识，完成此题，可以依据已 有的知识进行． 20．下列说法正确的是（ ） A．纯铁很硬，熔沸点很高 B．在单质铁中，铁元素的化合价常表现为+2 价或+3 价 C．炼铁的过程是铁矿石被氧化的过程 D．地壳中的铁都是以化合物的形式存在 【分析】A、要注意纯铁和铁合金的性质区别． B、从单质中元素化合价的特殊规定入手，得到正确结论． C、从炼铁原理的反应角度分析得结论． D、从铁的化学性质方面分析判断正误． 【解答】解：A、纯铁的硬度较软，所以 A 错误． B、单质中元素的化合价为 0，所以错误． C、炼铁的过程应是将铁的氧化物中的铁还原出来的过程，所以错误． D、由于铁的化学性质较活泼，在土壤中与水及氧气等物质反应，不可能以单质形式 存在，都是以化合物的形式存在，所以正确． 故选 D． 【点评】了解铁的性质，铁的存在形式，铁的冶炼方法，理解化合价的含义，是解 决问题的前提． 二．填空题（共 3 小题） 21．金属与人类生活密切相关，请分析回答下列问题： （1）在地壳中铁元素都是以化合物的形式存在，原因是 铁的化学性质较活泼 （2）将黄铜片和纯铜片相互刻画，发现纯铜片表面留下较深的划痕，则它们的硬度 大小关系是：黄铜 ＞ 纯铜（填“＞”、“＜”或“=”）． 【分析】（1）根据铁的化学性质分析回答； （2）根据合金的性质与纯金属的关系分析回答． 【解答】解：（1）在地壳中铁元素都是以化合物的形式存在，原因是铁的化学性质 较活泼； （2）合金的硬度一般大于纯金属的硬度，将黄铜片和纯铜片相互刻画，发现纯铜片 表面留下较深的划痕，则它们的硬度大小关系是：黄铜＞纯铜． 故答为：（1）铁的化学性质较活泼；（2）＞． 【点评】本题主要考查了金属的性质，难度不大，了解铁的化学性质、合金的性能 是解答本题的基础． 22．金属与人类的生活密切相关，请分析回答下列问题： （1）在地壳中铁元素都是以化合物的形式存在，原因是 铁的化学性质比较活泼 ． （2）将黄铜片和纯铜片相互刻画，发现纯铜片表面留下较深的划痕，则它们的硬度 大小关系是：黄铜 ＞ （填“＞”、“＜”或“=”）纯铜； （3）工业炼铁的反应原理是：3C0+Fe 20 3 2Fe+3C0 2，该反应中体现了 C0 具有 还 原 性．． （4）铝制品具有很好的抗腐蚀性能，其原因是 4Al+3O 2═2Al 2O 3 （用化学方程式 表示）； （5）往 AgNO 3 溶液中加入一定量锌和铜的混合粉末，充分反应后，过滤，滤液为蓝 色，则滤液中含有的金属离子是 Zn 2 + 和 Cu 2+ ；Zn 2 + 、Cu 2 + 和 Ag + （写出所有存在的 可能组合）． 【分析】（1）根据铁的化学性质分析回答； （2）根据合金的性能分析回答； （3）根据一氧化碳的性质分析回答； （4）根据铝与氧气的反应分析回答； （5）根据往 AgNO 3 溶液中加入一定量锌和铜的混合粉末，AgNO 3 溶液先和锌反应，锌 反应完毕后再和金属铜反应进行解答； 【解答】解：（1）在地壳中铁元素都是以化合物的形式存在，原因是铁的化学性质 比较活泼． （2）合金的硬度一般大于纯金属的硬度，将黄铜片和纯铜片相互刻画，发现纯铜片 表面留下较深的划痕，则它们的硬度大小关系是：黄铜＞纯铜； （3）工业炼铁的反应原理是：3C0+Fe 20 3 2Fe+3C0 2，该反应中 C0 夺取了氧化铁中 的氧，体现了 C0 具有还原性． （4）铝制品具有很好的抗腐蚀性能，其原因是铝与氧气反应生成了致密的氧化铝， 反应的方程式是：4Al+3O 2═2Al 2O 3； （5）往 AgNO 3 溶液中加入一定量锌和铜的混合粉末，AgNO 3 溶液先和锌反应，锌反应 完毕后再和金属铜反应，由滤液为蓝色，说明锌已经反应完，而铜参加了反应，硝 酸银溶液有可能剩余，也有可能完全反应，所以滤液中含有的金属离子是 Zn 2 + 和 Cu 2 + 或 Zn 2+ 、Cu 2 + 和 Ag + ． 故答为：（1）铁的化学性质比较活泼；（2）＞；（3）还原；（4）4Al+3O 2═2Al 2O 3；（5） Zn 2+ 和 Cu 2 + ；Zn 2 + 、Cu 2+ 和 Ag + ． 【点评】本题主要考查了金属的知识，难度不大，掌握金属的性质、金属活动性顺 序表的应用是解答本题的基础． 23．铝是日常生活中常见的一种金属，自然界中常以铝土矿（主要成分为氧化铝） 形式存在． （1）在化合物的分类中，氧化铝属于 氧化物 ，工业生产中，通过电解氧化铝制 得铝和氧气，该反应的化学方程式为 2Al 2O 3 4Al+3O 2↑ ，该反应中氧化铝 和铝的质量比为 17：9 ． （2）铝原子的结构示意图如图所示 ，所以铝的化学性质较活泼， 如野外焊接钢轨时，利用铝在高温条件下可与三氧化二铁反应，生成铁和氧化铝， 该反应的化学方程式为 2Al+Fe 2O 3 2Fe+Al 2O 3 ． 【分析】（1）根据电解氧化铝的化学方程式，由化学方程式中各物质的质量比等于 相对分子（或原子）质量与反应中化学计量数计量数乘积之比； （2）根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式． 【解答】解：（1）在化合物的分类中，氧化铝属于氧化物；工业生产中，通过电解 氧化铝得到铝和氧气，该反应的化学方程式为：2Al 2O 3 4Al+3O 2↑；该反应中 氧化铝和铝的质量比为[2×（27×2+16×3） ]：（27×4）=17： 9． 故填：；2Al 2O 3 4Al+3O 2↑；17：9． （2）高温条件下，氧化铁和铝反应的化学方程式为：2Al+Fe 2O 3 2Fe+Al 2O 3． 故填：2Al+Fe 2O 3 2Fe+Al 2O 3． 【点评】书写化学方程式要注意四步：一是反应物和生成物的化学式要正确；二是 要遵循质量守恒定律，即配平；三是要有必要的条件；四是看是否需要“↑”或 “↓”． 三．推断题（共 2 小题） 24．（2016•亭湖区一模）如图是某化学课外学习小组设计的探究工业炼铁原理及产 物验证的实验．实验中所用氧化铁的质量为 9.6g，硬质玻璃管的质量为 40g． （1）A 装置中反应的化学方程式是 Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2 ，该反应是 吸 （选填“吸”或“放”）热反应． （2）从实验安全的角度考虑 D 瓶中应盛放的试剂是 浓硫酸 ． （3）F 装置的作用是 检验二氧化碳 、 处理尾气 ． （4）反应后装置中玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色．同学们通过查阅资料发 现 CO 还原 Fe 2O 3 的固体产物成分均能被磁铁吸引．关于该实验，下列说法错误的是： D ． A． C 装置的作用是检验二氧化碳是否除尽 B．实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁 C．反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成 D．反应后，玻璃管中的固体物质都能被磁铁吸引，证明一定有铁生成 （4）为探究 E 装置中黑色粉末的成分是什么，同学们将反应后的黑色固体研细后， 用磁铁吸引，发现黑色粉末全部能被吸引．当装置冷却后称得 E 装置中玻璃管和固 体的总质量为 48.64g．则剩余黑色固体中铁元素质量为 6.72g ．根据上述实验数 据处理得出产物中黑色因体的成分是 FeO ，其质量为 8.64g （如是混合物， 需算出各成分质量）． 【分析】（1）根据氧化铁和一氧化碳在高温的条件下生成铁和二氧化碳进行分析； （2）根据溶液中水蒸气的质量会对玻璃管的称量产生影响，需要除去，所以 D 瓶中 的试剂是浓硫酸进行分析； （3）根据二氧化碳和氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀和水，一氧化碳具有可燃性和 毒性进行分析； （4）A、根据氢氧化钠的作用是除去二氧化碳，C 装置的作用是检验二氧化碳是否除 尽进行分析； B、根据四氧化三铁也是黑色固体进行分析； C、根据一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳进行分析； D、根据四氧化三铁也能被磁铁吸引进行分析． （5）根据质量守恒定律和反应前后固体减少的质量就是氧元素的质量，然后依据题 中的数据进行计算． 【解答】解：（1）氧化铁和一氧化碳在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程 式为：Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2，该反应是吸热反应； （2）溶液中水蒸气的质量会对玻璃管的称量产生影响，需要除去，所以 D 瓶中的试 剂是浓硫酸； （3）二氧化碳和氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀和水，一氧化碳具有可燃性和毒性， 所以 F 装置的作用是检验二氧化碳，处理尾气； （4）A、氢氧化钠的作用是除去二氧化碳，C 装置的作用是检验二氧化碳是否除尽， 故 A 正确； B、四氧化三铁也是黑色固体，所以实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑 色，该产物不一定是铁，故 B 正确； C、一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，所以反应后，玻璃管中的 固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成，故 C 正确； D、四氧化三铁也能被磁铁吸引，所以反应后，玻璃管中的固体物质都能被磁铁吸引， 证明不一定有铁生成，故 D 错误． 故选：D． （5）依据质量守恒定律可知，剩余黑色固体中铁元素质量等于氧化铁中铁元素的质 量，铁元素的质量为：9.6g× ×100%=6.72g，氧元素的质量为：8.64g﹣ 6.72g=1.92g，所以铁、氧元素的原子个数比是： ： =1：1，所以黑色 固体的成分是 FeO，其质量为：8.64g． 故答案为：（1）Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2，吸； （2）浓硫酸； （3）检验二氧化碳，处理尾气； （4）D． （5）6.72g， FeO， 8.64g． 【点评】此题是与炼铁相关的实验探究题，综合性较强，尤其是利用数据对混合物 的判断提高了试题的难度，只要是掌握固体质量变化是氧元素失掉的实质便可迎刃 而解． 25．（2016•平顶山三模）某钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭，赤铁矿石（主要含 Fe 2O 3），空气等，主要反映过程如图： 请回答：反应①所属的基本反应类型为 化合反应 ；反应②的化学方程式为 CO 2+C 2CO ，反应③的化学方程式为 Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2 ． 【分析】反应①是焦炭与空气中的氧气反应生二氧化碳，反应②是二氧化碳与焦炭 反应生成一氧化碳，反应③是一氧化碳与赤铁矿的主要成分 Fe 2O 3 反应生成铁和二氧 化碳，进行分析解答． 【解答】解：反应①是焦炭与空气中的氧气反应生二氧化碳，该反应符合“多变一” 的特征，属于化合反应． 反应②是二氧化碳与焦炭反应生成一氧化碳，反应的化学方程式为： CO 2+C 2CO． 反应③是一氧化碳与赤铁矿的主要成分 Fe 2O 3 反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方 程式为：Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2． 故答案为：化合反应；CO 2+C 2CO； Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2． 【点评】本题难度不大，掌握高炉炼铁的反应原理、化学方程式的书写方法、四种 基本反应类型的特征等是正确解答本题的关键． 四．实验探究题（共 1 小题） 26．已知某金属 X 有下列相关信息：①它的主要矿物的化学成分是 X 2O 3；②它主要通 过热还原法冶炼而成；③它的年产量位于金属之首． （1）在高炉中用含 X 2O 3 的矿物冶炼该金属的原理是 Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2 （用化学方程式表示）． （2）同学们设计了如下实验方案测定该矿物中 X 2O 3 的质量分数（装置气密性良好； 矿物中的杂质不参加反应；假设矿物样品中的 X 2O 3 完全反应）： ①取矿物样品并称量该样品的质量 m 1 ②测出反应前广口瓶和瓶内物质总质量 m 2； ③测出反应后广口瓶和瓶内物质总质量 m 3； ④计算得出矿物样品中 X 2O 3 的质量分数． 你认为，该实验方案不能准确测出矿物中 X 2O 3 的质量分数，理由是 生成的二氧化 碳气体不一定被石灰水完全吸收 ，不改变装置和药品，可以通过测定测出反应前 玻璃管和矿物质样品的总质量 m 2 和反应后玻璃管和剩余固体总质量 m 3，则矿物中 X 2O 3 的质量分数为 ×100% ． 【分析】（1）年产量位于金属之首的是金属铁；高炉炼铁中发生的反应是一氧化碳 还原氧化铁； （2）要测定矿物中 X 2O 3 的质量分数，可以根据反应前后固体物质的质 量差来进行计 算，再利用质量分数公式求算． 【解答】解：（1）根据该金属年产量位于金属之首，可以确定该金属是铁，故高炉 炼铁中发生的反应是一氧化碳还原氧化铁，此反应生成铁和二氧化碳，所以答案为： Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2； （2）石灰水是氢氧化钙的水溶液，氢氧化钙是微溶于水的物质，故所含的溶质少， 不一定能将生成的二氧化碳全部吸收，而且从装置可以看出，石灰水直接与空气接 触，可能吸收空气中的二氧化碳，所以不一定能准确测出矿物中 X 2O 3 的质量分数， 还可以设计实验通过测定反应前后固体物质的质量差进行计算，由于一氧化碳有毒， 必须进行尾气处理，所以答案为：不一定，生成的二氧化碳气体不一定被石灰水完 全吸收（或石灰水可能吸收空气中的二氧化碳）， 因为通过测定测出反应前玻璃管和矿物质样品的总质量 m 2 和反应后玻璃管和剩余固 体总质量 m 3，则设氧化铁的质量为 x． 3CO+Fe 2O 3 2Fe+3CO 2△m 160 112 48 x m 2﹣m 3 则 ，解得 x= （m 2﹣m 3） 氧化铁的质量分数为： ×100%． 故答案为： （1）Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2； （2）生成的二氧化碳气体不一定被石灰水完全吸收， ×100%． 【点评】本题考查的是金属铁的冶炼，可以依据课本已有知识作出回答，在涉及到 矿物中氧化铁的含量测定时，必须注意测量结果的准确性，排除干扰因素．