第6章 第1节 金属矿物及铁的冶炼-【课时提优计划作业本】2024-2025学年新教材九年级化学上册（沪教版2024）

第6章 金属资源综合利用 第1节金属矿物及铁的冶炼 课前预习 1.铁的矿物主要有赤铁矿（主要成分是 )、磁铁矿（主要成分是 )、黄铁矿（主要成 分是FeS:)、菱铁矿（主要成分是FeCO,)。 2.铁的治炼 接尾气 (1)原料： 一氧化碳 氧化铁 处甲装置 (2)设备： (3)原理：在高温下，利用反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石 百灰水 里还原出来。 (4)一氧化碳与氧化铁的反应 化学方程式： ,现象： 注意事项： ①实验开始时，要先 ,再 ,这样做的目的是 ②实验结束时，要先 ,再 ,这样做的目的是 ③在导管后接尾气处理装置的原因是 课堂演练 1.高炉炼铁的主反应为Fe,0,+3C0高温2Fe十3C0。下列有关说法正确的是 () A.该反应既是氧化还原反应又是置换反应B.CO由焦炭和焦炭燃烧生成的CO2反应产生 C.所得产物为生铁，含碳量比钢低 D.高炉尾气对环境无影响，可直接排放 2.利用下图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是 ( →尼气处理 氧化铁 4罩（搅高火焰温度） A.实验时应先点燃酒精灯后通CO B.充分加热，a处固体由黑色变为红色 C.b处可用澄清石灰水检验生成的CO2 D.可用NaOH溶液吸收尾气中的CO 3.实验室用一氧化碳使8g氧化铁完全还原，消耗CO的质量应 A.大于4.2g B.小于4.2g C.等于4.2g D.无法判断 3☑ 课时提优计划作业本化学九年级上>》》>》 4.联合钢铁工业的基本生产流程示意图如下，请回答下列问题。 账奥伍灰石 废钢铁 合企材料 铁石 设备A 生铁 炼钢炉 钢坏 空气 [氧 (1)写出设备A的名称： 0 (2)写出以赤铁矿为原料炼铁的化学方程式： (3)应用化学原理分析，工业炼钢时用纯氧而不用空气的原因是 (4)炼铁时焦炭的作用：① :② (5)用这种方法炼得的生铁与实验室炼出的铁在组成上的最大区别是 5.某兴趣小组的同学们利用如图所示的装置对CO还原FεO1粉末的实验进行探究（固定装 置略)。 (粉 一玻璃管 co. 足品的N(O川受 酒精 浓疏酸 酒精 Ca(OID) 到足量的 喷灯 喷灯 浴液 钢氨液 【查阅资料】CO能溶于铜氨液；CO2能被NaOH溶液吸收。 (1)按上图连接装置A~E,在装入试剂前，应先 (2)写出装置A中发生反应的化学方程式： (3)通入CO2一段时间后，先点燃 (选填“A”或“D”)处的酒精喷灯。 (4)装置C中玻璃管的作用是 (5)反应一段时间后，能证明CO与FezO,反应的实验现象是 。写出装置E中发生反应的化学方程式： (6)某同学认为该装置有缺陷，需在装置E后再连接装置F,其目的是 。装置E、F的接口连接顺序为a导管口连接 (选填“b”或“c”)导管口。 课后提优 6.下列有关炼铁的说法正确的是 A.炼铁是将铁的化合物转化为铁单质的过程 B.实验室用CO还原FO3,实验结束时先停止通CO,后移开酒精喷灯 C.工业炼铁时，焦炭的作用是与氧气反应生成一氧化碳 D.高炉炼铁时，固体原料从高炉下方加入，空气从上方通入 7.工业炼铁的部分反应如下所示，下列说法正确的是 o.0co.c0÷pe 38) 第6章金属资源综合利用 A.X可以是木炭 B.X与C)都具有氧化性 C.反应③的尾气可直接排放 D.Y中铁元素以游离态存在 8.图甲是一氧化碳还原氧化铁的装置，图乙是炼铁高炉示意图。下列叙述中正确的是( 赤铁石、焦炭、石灰不 一氧化顾 氧化铁 没消 热空气 石灰水 生铁门 出 甲 A.图乙所示的炼铁过程中原料焦炭的作用只是提供热量 B.两图所示的实验和生产过程中都发生的反应是3C0+Fe,0,高强 2Fe+3CO2 C.图甲所示的实验开始时应先，点燃酒精喷灯，后通CO D.用两图所示的方法得到的铁的成分完全相同 9.工业上利用赤铁矿石（主要成分是FO,还含少量SiO2等杂质）冶炼生铁的过程如图所示， 下列说法不正确的是 赤铁矿石，焦炭、石灰石 高炉 →高炉气体（主要成分是N,CO、CO2和SO2) 空气→中煅 →炉渣[主要成分是硅酸钙(CaSiO,)] 烧 →生铁 A.CaSiO3中硅元素显十4价 B.高炉气体中SO,会形成酸雨，不能直接排放到空气中 C.原料中焦炭的作用之一是生成具有还原性的物质CO D.高炉炼铁的原理是3C0+Fe,O,高温2Fe十3C0.,该反应属于置换反应 10.将CO通入盛有12gF(O,的试管内，加热一段时间后，停止加热，继续通入C()至试管冷却， 此时试管内残留固体的质量为96g,则反应生成铁的质量为 () A.2.4g B.5.6g C.8.4g D.9.6g 11.某化学实验小组的同学用如图所示装置在实验室中模拟炼铁。 环深塑料袋 石或水 (1)实验开始后应 (选填“先通入一氧化碳”或“先点燃酒精灯”)。 (2)反应中可观察到粗玻璃管内的固体逐渐由 色变成 色，写出该反应的 化学方程式： ③9 课时提优计划作业本化学九年级上>》》》》 (3)产物的检验：甲同学想对反应后的产物进行初步检验，请你帮他想出一个物理方法： (4)质疑与探究 ①乙同学对产物的成分产生了质疑，查阅相关资料之后得知，一氧化碳还原氧化铁是一 个逐渐的过程： 首先是Fe,0,被还原为Fe,0,:3Fe,0,十C04o0-00E2Fe,0,+C0,: 然后是FeO,被还原为FeO: 500一600℃ 最后是FeO被还原为Fe:FeO+C0oc以上Fe+CO,. ②通过以上分析，甲、乙两位同学对反应后黑色周体的成分进行了猜想。 猜想一：Fe和FeO,猜想二：Fe和FeO猜想三： 已知：FeO、FeO,均为黑色，且Fe(O,有磁性；Fe能与硫酸铜溶液反应生成红色的固 体铜，FeO、Fe:O,都不与硫酸铜溶液反应。 ③为了对固体产物的成分进行更客观的分析，甲、乙同学将所做实验整理如下： 实验内容 实验现象 实验结论 将反应后得到的黑色粉末用磁铁吸引 将反应后得到的黑色粉末加入足量的 猜想一成立 硫酸铜溶液中 ④实验反思：为了提高铁的产率，应适当 (选填“降低”或“提高”)反应温度。 12.某钢铁厂每天需消耗5000t含氧化铁80%的赤铁矿石用于炼铁，该钢铁厂理论上每天能 炼出含铁98%的生铁的质量是多少？（写出计算过程，结采保留整数） 40)△KMnO,+MnO,+O,↑)Fa(3)可以控 粉末部分变红④提高12.解：设理论上每天能炼 制反应的发生和停止CaCO,+2HC1一CaCl2+ 出的生铁的质量为x。 HO+CO,↑a(4)BE(或F,G)5.(1)压强 Fe,0,+3C0商2Fe+3C0, 增大，气体分子间的空隙减小(2)一氧化碳（或未 160 112 燃烧的碳氢化合物，氮的氧化物，含铅化合物，烟尘 5000t×80% x×98% 等，答案合理即可)(3)4(4)AB6.(1)①气态二 1605000t×80% 氧化碳分子之间的空隙很大，容易被压缩②CO,十 112x×98% HO一HC(O3③CD(2)①CO2+2NH x≈2857t 一定条件 答：理论上每天能炼出含铁98%的生铁2857t. CO(NH),+HO②O2(3)植树（答 第2节金属的性质和应用 案合理即可)7.(1)①CaCO+2HCl—CaCL+ H,。十CO2◆石灰石的主要成分碳酸钙与稀硫酸 第1课时金属的性质 反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石的表 课前预习 面，阻碍反应的进一步进行②ACEF锥形瓶 1.(1)固液(2)银白紫红黄银白黑(3)导 (2)CO2(3)①KHCO3分解时吸收能量，能降低 电导热延展2.(1)红色的铜表面变黑2Cu十 周围温度至可燃物的着火点以下；KHCO,分解生 0,△2Cu0(2)固体溶解，有气泡产生，溶液由 成CO,能隔绝氧气②通入CO:的量足以隔绝氧 无色变成浅绿色Fe+2HCI一FeCl:+H↑ 气使火焰熄灭，KHCO,不再分解，且通入的CO: (3)有红色固体生成，溶液由蓝色变成浅绿色Fe十 能与反应生成的KCO,、HO反应生成KHCO, CuSO一eSO,十Cu3.由一种单质和一种化合 第6章金属资源综合利用 物作用生成另一种单质和另一种化合物的反应 第1节金属矿物及铁的冶炼 课堂演练 课前预习 1.B2.C3.C4.D5.C6.①3Fe+20,点槛 1.Fe:Os FesO2.(1)铁矿石、焦炭、石灰石、空 Fe:O 化合反应②Fe+CuSO,—FeS),+Cu 气(2)高炉(4)3C0+Fe,0,商温2Fe+3C0, 置换反应③2Cu+O,△2Cu0化合反应④①Fe十 红棕色粉末逐渐变成黑色①通一氧化碳加热 2HCI一FeCl2+H2◆置换反应7.(1)Zn+ 排尽玻璃管内的空气，防止混合气体加热发生爆 2HC1—ZnC12+H:↑(2)A(3)有气泡产生， 炸②停止加热停止通一氧化碳防止被还原 溶液由无色变成浅绿色(4)三个实验中金属粉末 出来的铁再次被氧化③C()有毒，不能排放到空 倒入试管的操作要同时完成 气中 课后提优 课堂演练 8.B9.B10.C11.B12.C13.D14.C 1.B2.C3.A4.(1)高炉(2)FeO+3C0 15.(1)铁（或不锈钢）硬度大(2)锌石墨导 商温2Fe十3C0。(3)使反应更加剧烈，并获得更多 电性(3)铝延展性(4)汞液热胀冷缩 热量(4)①提供热量②生成一氧化碳(5)生 16.(1)分液漏斗Zn十HSO.一ZnSO,十H:↑ 铁中含有碳，实验室炼出的铁中没有碳5.(1)检 (2)相同情况下H:的密度比空气小，且不与空气中 查装置的气密性(2)C0,+C商温2C0(3)A 的成分发生反应EA(3)b(4)随时控制反应 (4)平衡装置内外气压(5)装置D中红棕色粉末 的发生或停止17.(1)过滤(2)Cu,Fe(3)使硫 变成黑色装置E中澄清石灰水变浑浊 酸铜完全反应(4)Fe十CuSO,一FeSO,+Cu Ca(OH):+CO:-CaCO3￥+HO(6)吸收一 (5)B(6)>反应过程中生成了硫酸亚铁 氧化碳c 18.(1)0.4(2)解：设铜粉与铁粉混合物中铁粉的 课后提优 质量为x。 6.A7.A8.B9.D10.B11.(1)先通入一氧 Fe+HSO,-FeSO,+H:↑ 56 化碳(2)红棕黑Fe,0,+3C0商温2Fe+3C0. 0.4g (3)用磁铁吸引(4)①FeO,十CO3FeO+CO: 56x ②Fe、FeO,和FeO③黑色粉末全部被吸引黑色 20.4g ·12·