内容正文:
课题3 金属资源的利用和保护
第1课时 铁的冶炼
基础强化
相对原子质量:C-12 O-16 S-32 Fe-56
1.下列金属矿物中,其主要成分所属的物质类别与其他三种不同的是( )
A.磁铁矿(主要成分是Fe3O4) B.黄铁矿(主要成分是FeS2)
C.铝土矿(主要成分是Al2O3) D.赤铜矿(主要成分是Cu2O)
2.工业炼铁的部分反应如下。下列说法正确的是( )
O2CO2COFe
A.X可以是木炭 B.炼铁过程中,X只是作为燃料使用
C.反应①②中共涉及3种氧化物 D.Y中铁元素的化合价一定为+3
3.(创新实验)兴趣小组模拟工业炼铁原理设计如图实验,下列有关说法错误的是( )
A.观察到有黑色固体被磁铁吸引,证明有铁生成
B.一段时间后向外拉注射器,澄清石灰水变浑浊
C.实验结束后先停止加热,待装置冷却再停止通CO
D.气球的作用是收集CO2,防止污染空气
4.如图是某同学设计的实验室模拟炼铁的装置图:
(1)连接好装置后,在加入药品前应进行的操作是________________。
(2)加热氧化铁之前,必须先________________,以防玻璃管中发生爆炸。
(3)加热一段时间后,玻璃管中________色粉末变黑,试管中澄清石灰水________。试管中反应的化学方程式是__________________________。
(4)尾气燃烧的化学方程式是________________________________。
(5)实验结束后的正确操作顺序是________(填序号)。
①熄灭酒精灯 ②熄灭酒精喷灯 ③停止通CO
5.常见的铁矿石有:黄铁矿(主要成分是FeS2)、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)、磁铁矿(主要成分是Fe3O4)等。
(1)上述几种铁矿石的主要成分中铁元素的质量分数最大的是________。
(2)炼铁选用的铁矿石不仅要含铁量高,还要“有害元素”少。理论上最适宜炼铁的两种矿石为________________,理由是___________________________________________________________(写两条)。
6.(课标情境素材建议)(2022湘潭中考改编)金属材料在人类文明的发展中起着重要作用,古代冶金技术彰显了我国劳动人民的智慧。
(1)战国《韩非子·内储说上》提到,早期采金技术均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以_______(填“单质”或“化合物”)形式存在。
(2)明代宋应星所著的《天工开物》一书,介绍了“火法炼锌”的方法:把炉甘石(ZnCO3)和煤炭饼装入炼锌罐(如图),泥封,“其底铺薪,发火煅红”“冷定毁罐取出”。(已知:锌的熔点为419 ℃,沸点为907 ℃)
①反应区中,ZnCO3分解生成ZnO和另一种氧化物,反应的化学方程式为_______________________________。罐内煤炭的作用是______________。
②冷凝区中,锌由气态转化为液态,理论上该区应控制的温度范围是________________℃。
③“冷定”后方能“毁罐”取锌,原因是_________________________。
④“锌火”主要是罐内产生的CO燃烧产生的火焰,可避免CO直接排放到空气中,原因是_________
____________________。
能力提升
7.(2022随州中考)A~F是初中常见物质,可发生如图转化。反应①可用于炼铁,A、B、D、F均是氧化物,其中B是黑色固体,C是一种气体单质。
(1)C的化学式为________。
(2)写出反应①的化学方程式:_______________________________。
(3)反应②的基本反应类型为________________。
(4)写出D→A的化学方程式:_______________________________。
8.钢铁工业是国家的支柱产业之一。现有200 t含氧化铁80%的赤铁矿石。
(1)这些矿石中含氧化铁的质量为________t。
(2)若用这些矿石炼铁,理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是多少?(结果保留一位小数)
(3)※※(培优)查阅资料得知:CO和Fe2O3在不同条件下反应生成铁的同时,也会生成一些FeO或Fe3O4。某实验室用CO和Fe2O3在密闭容器中隔绝空气加强热来测试某温度下的反应结果,某次测试实验前后收集到的数据如下表:
物质
CO
Fe2O3
Fe
M
CO2
反应前质量/g
5.6
32
0
0
0
反应后质量/g
0
0
5.6
m
8.8
①表中m的值为________,M的化