8.3 金属资源的利用和保护-2022-2023学年九年级化学下册同步考点解读培优训练（人教版）

8.3 金属资源的利用和保护（原卷版） 考点直击 典例分析＋变式训练 考点1 一氧化碳还原氧化铁 一氧化碳还原氧化铁是一个非常重要的典型实验，具体的有关内容如下： 1、化学反应方程式是Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。 2、实验装置如图所示： ． 3、实验步骤是： （1）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）； （2）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）。 4、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（如果点燃尾气，能够燃烧并发出蓝色火焰）． 5、尾气处理：由于一氧化碳有毒，如果直接排放到空气中，会造成污染；所以在有关一氧化碳的实验时，都需要注意尾气的处理，常用点燃或收集的方法： ①点燃，使CO变成无毒的CO2；②在导管末端系一个气球或用排水法将尾气收集起来。 6、酒精喷灯的作用是提供高温（如果用酒精灯，则加金属网罩，金属网罩可以集中火焰，提高温度） 【典例1-1】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，下列说法错误的是（　　） A．实验时，先加热，再通入一氧化碳 B．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置 C．实验结束时，应该先熄灭酒精灯，然后一直通一氧化碳，直到玻璃管冷却 D．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 【典例1-2】某同学使用如图所示装置进行一氧化碳与氧化铁反应的实验，请回答有关问题： （1）网罩的作用是 　 　。 （2）实验前先通入一段时间CO气体的目的是 　 　。 （3）请写出A装置中发生反应的化学方程式：　 。 【变式1-1】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．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CO2 D．可用水吸收尾气中的CO 【变式1-2】如图为CO还原Fe3O4并检验气体产物的微型装置图，已知甲酸（HCOOH）具有挥发性，在热的浓硫酸中分解生成一氧化碳和水，则W形管B处发生反应的化学方程式为 　 　；NaOH固体的作用是 　 　；处理尾气的一种方法是 　 　（任写一条即可）。 考点2 铁和常见金属的冶炼方法 一、铁的冶炼： 1、常见的矿石：赤铁矿: 主要成分Fe2O3；磁铁矿: 主要成分Fe3O4 ；铝土矿: 主要成分Al2O3； 2、工业上炼铁 设备：高炉 （1）炼铁的原料：铁矿石、 焦炭、石灰石、空气 （2）反应原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 （3）焦炭的作用： ①提供热量（ C+O2CO2）；②生成CO（C + CO22CO） （焦炭虽具有还原性，但是CO气体具有流动性，与铁矿石接触更充分） （4）石灰石的作用：将矿石中的二氧化硅变为炉渣。 （5）生产产物：生铁（具有较多杂质），密度大于炉渣，故出铁口在出渣口下方。 （6）高炉气体的主要成分：N2、CO、CO2等； 处理方法：收集后集中处理，或工业生产中常用于制煤气。 二、常见金属的冶炼方法主要有以下5种： 1、电解法，主要使用于金属活动顺序表中钠至铝之间的金属的冶炼； 例如，钠的冶炼：2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑；镁的冶炼：MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑；铝的冶炼：2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑； 2、热还原法，主要使用于金属活动顺序表中锌至铜之间的金属的冶炼； 例如（1）用H2作还原剂（优点：得到的金属较纯，污染小，但价格较贵），如H2+CuOCu+H2O；（2）用C（焦炭、木炭）、CO作还原剂（火法冶金；缺点：易混入杂质，污染空气），如 C+2CuO2Cu+CO2↑、CO+CuOCu+CO2，C+ZnOZn+CO↑（我国是世界上冶炼锌最早的国家，明朝宋应星在《天工开物》一书中有记载），3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑、3CO+Fe2O32Fe+3CO2； （3）用Al作还原剂（铝热剂）冶炼难熔的金属，如2Al+Fe2O32Fe+Al2O3； （4）用Na、Mg等活泼金属作还原剂冶炼Ti等现代