九年級(jí)化學(xué)下冊(cè) 第八單元 金屬和金屬材料 8.3 金屬資源的利用和保護(hù) 第1課時(shí) 煉鐵的原理練習(xí) 新人教版.doc

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課題3　金屬資源的利用和保護(hù) 第1課時(shí)　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(yīng),化學(xué)方程式可表示為3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑,下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.該反應(yīng)屬于分解反應(yīng) B.反應(yīng)中碳元素的化合價(jià)降低,鐵元素的化合價(jià)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(xué)用下圖裝置進(jìn)行CO與Fe2O3的反應(yīng)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A.該實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)增加尾氣處理裝置 B.加熱前應(yīng)先通入一段時(shí)間的CO以排盡裝置內(nèi)的空氣 C.NaOH溶液應(yīng)改為Ca(OH)2溶液以檢驗(yàn)產(chǎn)生的CO2氣體 D.反應(yīng)后的固體是Fe和Fe2O3的混合物,可以采用加入鹽酸并過(guò)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(shè)雜質(zhì)不含鐵元素)來(lái)煉制生鐵。若要煉制含鐵96%的生鐵63 t,假設(shè)在煉制過(guò)程中損失10%鐵元素,則理論上需要含雜質(zhì)20%的赤鐵礦石的質(zhì)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(zhì)的性質(zhì)決定著物質(zhì)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(qǐng)根據(jù)下圖回答有關(guān)問(wèn)題。 (1)請(qǐng)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)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(dāng)觀察到　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　時(shí),證明木炭粉末和氧化銅粉末已經(jīng)完全反應(yīng)。 探究創(chuàng)新 ★6.鋼鐵工業(yè)是國(guó)家工業(yè)的基礎(chǔ)。 (1)右圖是教材中煉鐵高爐及爐內(nèi)化學(xué)變化過(guò)程示意圖,根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題。 若圖中采用的鐵礦石的主要成分為氧化鐵,請(qǐng)寫出A區(qū)和B區(qū)所發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式: A區(qū):　, B區(qū): 　。 (2)某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬煉鐵化學(xué)原理的實(shí)驗(yàn),并對(duì)固體產(chǎn)物成分進(jìn)行探究。 [設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)] 用一氧化碳還原純凈的氧化鐵粉末,實(shí)驗(yàn)裝置如下圖。 [進(jìn)行實(shí)驗(yàn)] 該小組按上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),在一定溫度下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),測(cè)得下列數(shù)據(jù): ①反應(yīng)前玻璃管和內(nèi)盛氧化鐵粉末的總質(zhì)量為66.0 g(玻璃管的質(zhì)量為60.0 g) ②反應(yīng)后玻璃管和內(nèi)盛黑色固體的總質(zhì)量為65.8 g(冷卻到室溫稱量) [分析與討論] 本實(shí)驗(yàn)中,玻璃管內(nèi)固體粉末由紅棕色全部變?yōu)楹谏?。小明同學(xué)認(rèn)為該黑色固體全部是鐵,但小華同學(xué)提出了質(zhì)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(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等因素有關(guān)。 ②一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中固體產(chǎn)物可能有四氧化三鐵、氧化亞鐵、鐵。 ③ 　　　物質(zhì) 性質(zhì)　　　 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(shí)驗(yàn)與猜想] ①該小組同學(xué)將反應(yīng)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(jìn)行猜想:黑色固體粉末可能 a.全部為鐵; b.　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　; c.　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　; [得出結(jié)論] 通過(guò)實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,得出黑色固體粉末為　　　　　　(寫名稱)。 [反思與評(píng)價(jià)] ①一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)中,若要得到鐵可適當(dāng)提高反應(yīng)溫度和延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間。 ②實(shí)驗(yàn)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(yàn)二氧化碳 答案： 1.C　分解反應(yīng)是一種化合物生成兩種或兩種以上物質(zhì)的反應(yīng),A錯(cuò)誤;反應(yīng)中CCO2,C得氧,被氧化,是還原劑,C的化合價(jià)從0+4升高了,Fe2O3Fe,Fe2O3失氧,被還原,是氧化劑,Fe的化合價(jià)從+30降低了,故B、D錯(cuò)誤;C正確。 2.D　尾氣中含有一氧化碳,一氧化碳有毒,會(huì)對(duì)空氣造成污染,要進(jìn)行收集或燃燒處理,A項(xiàng)正確;一氧化碳具有可燃性,不純時(shí)容易爆炸,故點(diǎn)燃酒精燈前應(yīng)先通入一段時(shí)間CO,排凈裝置內(nèi)的空氣后再加熱,B項(xiàng)正確;氫氧化鈣溶液(或石灰水)與二氧化碳反應(yīng)有白色沉淀產(chǎn)生,所以檢驗(yàn)二氧化碳時(shí)常用氫氧化鈣溶液,C項(xiàng)正確;鐵和氧化鐵都能與鹽酸反應(yīng),加入鹽酸后過(guò)濾得不到金屬鐵,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.A　根據(jù)質(zhì)量守恒定律,利用鐵元素質(zhì)量不變解題。設(shè)需要赤鐵礦質(zhì)量為x,則有x(1-20%)100%(1-10%)=63 t96%,解得x=120 t。 4.C　解:設(shè)該反應(yīng)生成的二氧化碳質(zhì)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(zhì)量為二氧化碳的質(zhì)量,設(shè)這種氧化物的化學(xué)式是FexOy,則 yCO+FexOyxFe+yCO2 56x+16y 44y 8.0 g 5.5 g 故這種物質(zhì)中鐵原子和氧原子的個(gè)數(shù)比為6∶7。 A項(xiàng)中鐵原子和氧原子的個(gè)數(shù)比為1∶1=6∶6;B項(xiàng)中鐵原子和氧原子的個(gè)數(shù)比在6∶9和6∶8之間;C項(xiàng)中鐵原子和氧原子的個(gè)數(shù)比在6∶6和6∶8之間;D項(xiàng)中鐵原子和氧原子的個(gè)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(shí)得到金屬單質(zhì),據(jù)此可寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)利用CO2能使澄清石灰水變渾濁,證明反應(yīng)是否有CO2生成。(3)因CO有毒,會(huì)污染空氣,因此需將未反應(yīng)的CO燃燒掉。(4)插入澄清石灰水中的導(dǎo)管口沒(méi)有氣泡產(chǎn)生時(shí),說(shuō)明不再有CO2產(chǎn)生,證明反應(yīng)已結(jié)束。 答案 (1)C+2CuO2Cu+CO2↑　3CO+Fe2O32Fe+3CO2 (2)檢驗(yàn)是否有二氧化碳生成 (3)除去未反應(yīng)完的一氧化碳?xì)怏w,防止污染空氣 (4)豎直的試管內(nèi)導(dǎo)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(xué)反應(yīng),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(gè)反應(yīng),比較簡(jiǎn)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(yīng)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(zhì)量=6 g100%=4.2 g,氧元素的質(zhì)量=6 g-4.2 g=1.8 g;反應(yīng)后得到的黑色固體粉末中鐵元素的質(zhì)量仍是4.2 g,黑色固體粉末中氧元素質(zhì)量=5.8 g-4.2 g=1.6 g,故生成物中鐵、氧兩元素的質(zhì)量比=4.2 g∶1.6 g=21∶8,四氧化三鐵中鐵、氧元素質(zhì)量比也是21∶8,故該黑色固體粉末是四氧化三鐵。 仔細(xì)觀察虛線框內(nèi)的裝置可知,洗氣瓶?jī)?nèi)進(jìn)氣管、出氣管都伸入了瓶底,可推測(cè)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(shí)驗(yàn)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(xué)式也可) [得出結(jié)論]四氧化三鐵 [反思與評(píng)價(jià)]②AB