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九年級化學金屬的冶煉(鐵的冶煉)復習試題及答案

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九年級化學金屬的冶煉(鐵的冶煉)復習試題及答案

1、煉鐵選用的鐵礦不僅要選含鐵量高的,還要選“有害元素”少的.常見的鐵礦有:磁鐵礦(主要成分是Fe3O4)、赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)、褐鐵礦(主要成分是2Fe2O3?3H2O)、菱鐵礦(主要成分是FeCO3)、黃鐵礦(主要成分是FeS2).你認為最適宜煉鐵的礦石是______,理由是______.
答案
因為煉鐵選用的鐵礦不僅要選含鐵量高的,還要選“有害元素”少的.已知常見的鐵礦有:磁鐵礦(主要成分是Fe3O4)、赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)、褐鐵礦(主要成分是2Fe2O3?3H2O)、菱鐵礦(主要成分是FeCO3)、黃鐵礦(主要成分是FeS2).根據質量守恒定律的元素守恒,從元素組成上分析,則最適宜煉鐵的礦石是磁鐵礦和赤鐵礦,理由是 這兩種鐵礦含鐵量高,含硫等有害元素少,便于冶煉,污染少.
故答為:磁鐵礦和赤鐵礦,這兩種鐵礦含鐵量高,含硫等有害元素少,便于冶煉,污染少

2、(1)高爐中用赤鐵礦煉鐵的主要化學方程式為______,其中氧化鐵中的氧被奪去,發生______反應.物質發生氧化反應的元素,其化合價會______(填“升高”、“降低”或“不變”).
(2)己知FeO、Fe2O3、Fe3O4組成的混合物中,鐵與氧的質量比為21:8,則混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4三種物質的質量比可以是______A.9:20:5B.18:40:33C.2:5:3D.5:6:3
(3)鐵元素是人體的重要營養元素,舉一例說明鐵元素在人體中的重要作用______.
答案
(1)赤鐵礦的主要成分為氧化鐵,在煉鐵時常用一氧化碳作為還原劑;一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳,方程式是Fe2O3+3CO
高溫
.

2Fe+3CO2;此反應中氧化鐵發生還原反應,一氧化碳發生氧化反應,碳元素的化合價由+2價變為+4價,化合價升高;故答案為:Fe2O3+3CO
高溫
.

2Fe+3CO2;還原;升高;
(2)因 Fe3O4中鐵元素和氧元素的質量比為21:8,則任意量都可滿足混合物中鐵、氧元素的質量之比為21:8;FeO和Fe2O3可寫成Fe2O3?FeO=Fe3O4形式即它們的分子個數的比應保持在1:1,即質量比為20:9時,兩種物質的混合物中鐵元素和氧元素的質量比也恰好為21:8.所以FeO和Fe2O3的質量比為 9:20 時,兩種物質的混合物中鐵元素和氧元素的質量比也恰好為 21:8;故答案為:AB;
(3)鐵元素在人體中是血紅蛋白的成分,幫助氧氣的運輸;
故答案為:是血紅蛋白的成分,幫助氧氣的運輸.
3、工業煉鐵
(1)原理:在高溫下,利用還原劑______將鐵從鐵礦石里的鐵______出來.
一氧化碳還原氧化鐵的實驗現象:______,澄清石灰水變______,尾氣燃燒產生______火焰.
下面是該實驗主要步驟:①檢驗裝置的氣密性、②裝入藥品并固定、③向玻璃管內通入一氧化碳氣體、④給氧化鐵加熱、⑤停止加熱、⑥停止通入一氧化碳.正確順序:______
(2)原料:鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣
①焦炭的作用:______、______;
②石灰石的主要作用______.
(3)主要設備:高爐.高爐中發生的主要反應有:______、______、______.
答案
(1)在高溫的條件下,利用一氧化碳做還原劑將鐵從鐵礦石中將鐵還原出來;一氧化碳還原氧化鐵時,會看到紅色粉末逐漸變成黑色,澄清的石灰水變渾濁,尾氣是一氧化碳,燃燒時發出藍色火焰;實驗室中用一氧化碳還原氧化鐵的步驟是:檢驗裝置氣密性;裝入藥品并固定試管;給試管內通入CO;給氧化鐵加熱;待試管內的紅色粉末全部變黑后停止加熱;等試管冷卻后停止通CO;
(2)①焦炭的作用:提供熱量、生成一氧化碳;②石灰石的主要作用是將礦石中的二氧化硅轉變為爐渣;
(3)高爐中發生的主要反應有:在高溫下,焦炭跟氧氣反應生成二氧化碳;二氧化碳被焦炭還原成一氧化碳;一氧化碳再跟鐵礦石中的氧化物反應,生成鐵.
故答案為:(1)CO;還原;紅色粉末逐漸變成黑色;渾濁;藍色;①②③④⑤⑥;
(2)①提供熱量;生成一氧化碳;②將礦石中的二氧化硅轉變為爐渣;
(3)C+O2
點燃
.

CO2;②C+CO2
高溫
.

2CO;③3CO+Fe2O3
高溫
.

2Fe+3CO2.
4、已知堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]受熱易分解、能與酸反應.孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,還含少量Fe、Si的化合物.某學校化學研究小組以孔雀石為原料制備CuSO4?5H2O的流程如下:

請回答下列問題:
(1)流程中,X的化學式是______;由溶液B獲得CuSO4?5H2O,需要經過加熱蒸發、______、過濾等操作.
(2)若通過置換反應由溶液B制備金屬銅,反應的化學方程式是______.
若選用下列物質與氧化銅反應制備銅,寫出反應的化學方程式:
①選用非金屬單質______:
②選用氧化物______.
(3)工業上用焦炭在高溫電爐中還原SiO:可得到含有少量雜質的Si和CO,反應的化學方程式是
______,該反應類型為______.
答案
(1)①孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3,其主要雜質為Fe、Si等,是以鐵鹽或者鐵的氧化物形式存在,而S是以二氧化硅的形式存在,二氧化硅不溶解于酸.所以用稀硫酸浸取孔雀石粉,其中銅、鐵以硫酸鹽的形式進入溶液,SiO2作為不溶物而分離出來.故X的化學式為:H2SO4;
②溶液中殘留的少量Fe3+及其它可溶性雜質則可利用CuSO4?5H2O的溶解度隨溫度升高而增大的性質,通過重結晶的方法除去.重結晶后,雜質留在母液中,從而達到純化CuSO4?5H2O的目的.故答案為:冷卻結晶或結晶.
(2)在金屬活動順序中,金屬的位置越靠前它的活動性就越強;排在氫前面的金屬能與酸反應放出氫氣,而且位置在前的金屬可以把位于其后的金屬從他們的鹽溶液中置換出來.故答案為:Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu(其他合理答案也可).
利用非金屬單質碳或氫氣及一氧化碳與氧化銅反應制銅,利用的是它們的還原性質,在這一反應中,氧化銅中的氧被奪去,銅被還原出來,所以答案為:
①2CuO+C
高溫
.

2Cu+CO2↑或CuO+H2
.

Cu+H2O
②CuO+CO
.

Cu+CO2
(3)SiO2與C在高溫下的反應原理和氧化銅與碳的反應原理相同,是還原反應.因為SiO2是氧化物,但同時它又是化合物的一種,所以他們之間的反應又是置換反應.故答案為:SiO2+2C
高溫
.

Si+2CO↑,置換反應. 5、對于木炭,一氧化碳和氫氣分別跟氧化銅的反應(在適當條件下)下列敘述正確的是(??)
A.都是還原劑 B.都是置換反應
C.都有二氧化碳生成 D.都有紅色物質生成
答案
AD
6、鋼鐵在生產、生活中有廣泛的用途.回答下列問題:
(1)煉鐵廠用焦炭、赤鐵礦、空氣等位主要原料煉鐵,寫出一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應的化學方程式______.
(2)等質量的焦炭、一氧化碳,還原足量的氧化鐵,用______得到鐵的質量最多(焦炭視為純凈物).

(3)每年世界上鋼鐵的產量很高,但鋼鐵銹蝕也給人類帶來了巨大的損失,鐵在空氣中銹蝕,實際是鐵跟空氣中的______和______共同作用的杰結果.
(4)為了防止鋼鐵銹蝕,人們常采用______的方法(人選一種),來達到目的.
答案
(1)工業上用一氧化碳還原氧化鐵煉鐵,主要是利用CO的還原性,在高溫下和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳,反應的化學方程式為Fe2O3+3CO
高溫
.

2Fe+3CO2.
(2)焦炭在高溫的條件下還原氧化鐵的化學方程式為:
3C+2Fe2O3
高溫
.

4Fe+3CO2
36224
可見,得到224份質量的鐵,需要36份質量的焦炭;
在高溫的條件下,一氧化碳還原氧化鐵的化學方程式為:
3CO+Fe2O3
高溫
.

2Fe+3CO2
84 112
可見,得到224份質量的鐵,需要168份質量的一氧化碳.
那么,如果相同質量的焦炭和一氧化碳,還原足量的氧化鐵,焦炭還原出的鐵多.
(3)鐵在空氣中銹蝕,實際上是鐵跟空氣中的氧氣和水共同作用的結果.
(4)為了防止鋼鐵的銹蝕,人們常采用在其表面刷油漆或鍍上其他金屬等覆蓋保護膜的方法,這些方法都能夠防止銹蝕的共同原理是隔絕氧氣和水.
故答案為:(1)3CO+Fe2O3
高溫
.

2Fe+3CO2;
(2)焦炭;
(3)氧氣(O2);水(H2O);
(4)噴漆(其他合理答案均可).
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