课题3 金属资源的利用和保护（第1课时）（分层作业）-【大单元教学】2024-2025学年九年级化学下册同步备课系列（人教版2024）

课题3 金属资源的利用和保护（第1课时） 金属资源 1.金属资源的存在形式 地球上的金属资源除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以 的形式存在。工业上把用来提炼金属的矿物叫 。 2.几种常见的金属矿石和主要成分 金属矿石 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 赤铜矿 金红石 软锰矿 主要成分 Al2O3 Cu2O TiO2 MnO2 铁的冶炼 1.一氧化碳还原氧化铁实验 （1）实验及注意事项 实验装置 现象 红色粉末逐渐变为 ，澄清石灰水 ，点燃尾气产生 火焰 注意事项 ①实验时先 ，后 ，目的是排尽装置内的空气，以免加热时CO与空气混合发生爆炸 ②实验完毕后，先撤酒精喷灯，继续通人CO直至玻璃管冷却，目的是 ③尾气处理：尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以要将尾气收集起来或点燃，以防其直接排放到空气中污染空气 （2）常见尾气处理方法 甲 用气球收集尾气 乙 用点燃的方法处理尾气 丙 将尾气循环利用 2.工业炼铁 高炉炼铁 原料 、 、 、空气 设备 高炉 反应原理 以铁矿石为原料，主要反应的化学方程式：3CO + Fe2O3 = 2Fe + CO2 焦炭的主要作用是提供热量和产生还原剂，反应的化学方程式分别为 、 产品 含杂质化学反应的计算 化学方程式表示的各物质的质量关系是纯净物之间的质量关系。当反应物或生成物中含有杂质时，必须先将它们换算成纯净物的质量再代入化学方程式进行计算，可按下列公式进行转化： (1) 混合物中某物质的质量分数(纯度)=x100%。 (2) 纯净物的质量= 。 (3) 混合物的质量=。 1．（2024·山东临沂·中考真题）下列关于金属和金属材料的说法中正确的是 A．生铁和钢的含碳量不同 B．黄铜比纯铜硬度小 C．合金属于合成材料 D．大多数金属在自然界中以单质形式存在 2．（2023·江苏常州·中考真题）同学们收集的下列矿石样品中，主要成分为Fe3O4的是 A．赤铁矿 B．磁铁矿 C．孔雀石 D．铝土矿 3．（2024·广西·中考真题）广西铝土矿资源丰富.铝土矿的主要成分是 A．二氧化硅 B．氧化铝 C．四氧化三铁 D．碳酸钙 4．（2024·福建·模拟预测）古文献记载的大鉴炉炼铁：“黑砂（主要成分为铁的氧化物）为本……时时旋下，用炭火以煅炼之。”如下图所示。下列说法错误的是 A．该黑砂中可能含有 B．木炭仅作为燃料提供热量 C．往通风道中鼓风能提高炉温 D．增加大鉴炉高度能提高铁的产量 5．（23-24九年级下·全国·随堂练习）根据矿石的主要成分分析，下列矿石中，最适合炼铁的是 A．磁铁矿（主要成分） B．黄铁矿（主要成分） C．菱铁矿（主要成分） D．赤铜矿（主要成分） 6．（2024·江苏苏州·一模）为了减少工业炼铁中CO、CO2的排放，小苏同学基于碳中和理念设计了一个低碳行动方案，方案流程如图所示，下列分析不正确的是 A．该方案可以除去CO2，还可实现CaCO3、CO的部分或全部循环利用 B．该方案中的CO重新通入高炉后，起的主要作用是还原赤铁矿 C．流程图中反应1和反应2，都属于化合反应，且反应后碳元素化合价均发生改变 D．实验室用48gFe2O3粉末作为原料模拟炼铁，反应后测得固体中的铁元素与氧元素的质量比为7：1，若炼铁过程中只发生流程图中的反应3，则理论上参加反应的Fe2O3质量为32g 7．（23-24九年级下·广东广州·开学考试）中国已经成为全球最大的钢铁生产和消费国，某同学用下图所示装置模拟工业炼铁，下列说法正确的是 A．赤铁矿是常见的铁合金 B．工业炼铁的原料只有焦炭、铁矿石和石灰石 C．反应前先通入一氧化碳再加热，反应后应先撤去酒精喷灯再停止通入一氧化碳 D．反应中黑色赤铁矿粉末逐渐变为红色，澄清石灰水逐渐变浑浊 8．（2024·广西钦州·三模）如图为《天工开物》中描绘我国古代炼铁的场景。下列说法错误的是 A．铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素 B．焦炭只起提供热量的作用 C．炼铁中的原理可为 D．炼铁中风箱鼓入空气与投料逆行是为了增大反应物的接触面积，反应更加充分 9．（2024·江苏苏州·中考真题）下列有关金属的说法正确的是 A．常温下，所有金属单质均是固体 B．工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁 C．铁的锈蚀只与空气中的氧气有关 D．废旧铁制用品应该直接填埋处理 10．（2024·四川内江·中考真题）如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是 A．澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成 B．该反应中，失去氧的物质是CO C．CO具有可燃性 D．硬质玻璃管中固体质量逐渐减小 11．（2024·山东滨州·一模）如图所示，小海同学进行了模拟炼铁的实验。下列有关该实验的说法正确的是 A．实验开始前先通入CO再点燃A装置 B．硬质玻璃管中的现象是固体由黑变红 C．B装置的作用是吸收二氧化碳 D．A和C两处的酒精灯作用相同 12．（23-24九年级下·黑龙江哈尔滨·开学考试）化学“变化美”、“现象美”，下列实验现象描述错误的是 A．铁片与稀硫酸反应：溶液由无色变成浅绿色 B．一氧化碳还原氧化铁：固体由黑色变成红色 C．硫在氧气中燃烧：发出蓝紫色火焰 D．铝与硫酸铜溶液反应：溶液由蓝色变成无色 13．（23-24九年级上·全国·课前预习）某工厂要用赤铁矿石（主要成分是氧化铁，假设杂质不含铁元素）来炼制生铁，若要炼制含铁96%的生铁126吨，假设在炼制过程中损失10%铁元素，则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量为 A．216t B．240t C．125t D．200t 14．（23-24九年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试）现有12t赤铁矿石(其他杂质不参加反应)，用于冶炼生铁，充分冶炼后得到的固体残余物为9.3t，请你计算该赤铁矿石中有效成分的含量 A．77.5% B．75% C．22.5% D．25% 15．（2023·黑龙江绥化·中考真题）将一氧化碳和铁的氧化物FexOy置于密闭容器中，一定条件下充分反应。反应过程中容器内部分物质的质量变化如图所示。下列说法正确的是    A．m的值为19.6 B．参加反应的铁的氧化物的质量为16g C．当CO2质量为4.4g时，容器内CO的质量为14g D．铁的氧化物中x：y=2：3 16．（2024·陕西延安·模拟预测）根据下列实验装置图回答问题。 (1)仪器①的名称为 。 (2)实验室用装置A制取氧气，发生反应的化学方程式为 。 (3)实验室收集一氧化氮气体时，只能选用D作为收集装置，不能用B、C装置来收集，由此可判断一氧化氮气体具有的性质是 (填序号)。 ①可溶于水②难溶于水③能和空气中某种气体发生反应 (4)图E是模拟炼铁的装置，硬质玻璃管中的实验现象为 。该套装置 (填“会”或“不会”)对环境造成污染。 17．（2024·广东广州·一模）铁元素与人类关系密切。 (1)用足量一氧化碳还原10g铁矿石样品(含氧化铁80%，杂质不参加反应)。实验装置如图1。 ①实验时，图1中玻璃管内可以看到的实验现象是 。发生的化学方程式是 。 ②试管中的澄清石灰水的作用是 。 ③处理尾气的反应是 。(填化学方程式) ④样品中氧化铁的质量是 g，理论上最多可以得到铁 g。 (2)为比较金属甲和铁的活动性，用图2装置进行实验，结果如图3所示。实验中氢气的浓度越大，说明生成的氢气越多。在化合物中甲元素显+2价。 ①铁粉与稀硫酸反应的化学方程式是 。 ②金属活动性：金属甲 铁。(填“＞”“=”或“＜”)。 ③相对原子质量：甲元素 铁元素。(填“＞”“=”或“＜”)。 (3)下列环境中的铁制品最容易生锈的是_____(填标号)。 A．未擦干的铁锅 B．涂油漆的栏杆 C．盛水的不锈钢水杯 18．（2023·山东济南·中考真题）下图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器），化学小组的同学利用其进行下列化学实验。    请根据题目要求，回答下列问题： (1)以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制备并收集一瓶干燥且不含HCl的二氧化碳气体，按照要求设计实验装置，连接仪器，检查装置的气密性，进行实验。（提示：盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收） ①所选仪器的连接顺序为 （从左到右填写仪器序号字母）。 ②上述方法制取二氧化碳的化学方程式为 。 ③向一个收集满二氧化碳气体的集气瓶中，同时放入一张干燥的蓝色石蕊试纸和一张湿润的蓝色石蕊试纸，观察到干燥的试纸不变色，而湿润的试纸变红。请叙述出现上述两种不同现象的原因： 。 (2)化学小组的同学用一氧化碳气体（含少量水蒸气），测定某氧化铁样品（杂质为铁粉）中Fe2O3的质量分数，设计了实验方案，所选仪器按“CO（含少量水蒸气）→C→A→D1→D2”的顺序连接（D1、D2为氢氧化钠洗气瓶），检查装置的气密性，然后进行实验。（假设发生的化学反应都充分反应） ①该装置中，洗气瓶C的作用为 。 ②进行实验时，检查完装置的气密性，在仪器A硬质玻璃管中放入12g该氧化铁样品后，进行以下操作，其中应该先进行的是 （填选项序号之一）。 a．用酒精灯加热        b．通入一氧化碳气体（含少量水蒸气） ③反应充分进行后冷却，测得此时洗气瓶C增重1.8g，洗气瓶D1增重6.6g，则12g该氧化铁样品中Fe2O3的质量分数为 （计算结果精确至0.1%），该氧化铁样品中铁元素与氧元素的质量比为 （填最简整数比）。 ④从环保角度考虑，该套实验装置还存在明显的不足之处，你的具体改进建议是 。 19．（2024·山东德州·二模）人类对金属的开发和利用是循序渐进的。 (1)吉铜器是人类较早使用的金属制品。西汉时期，人们主要采用“湿法冶金”，如将铁没入硫酸铜溶液中，该反应的化学方程式为 。 (2)随着技术的不断进步，人们能利用还原剂从金属的氧化物中将其还原出来。例如，高炉炼铁所涉及的物质转化过程如图： ①焦炭、CO用来炼铁主要是因为它们都具有 性。 ②用赤铁矿与CO反应炼铁的化学方程式为 。 (3)铝的金属活动性比铁 (填“强”或“弱”)，但铝制品却具有比较好的抗腐蚀性能，其原因是 (用化学方程式说明)。 20．（2024·江苏常州·模拟预测）从古自今，炼铁是非常重要的工艺。 (1)《三省边防备览》中记载了古法炼铁：“铁炉高一丈七八尺，中空，上有洞放烟，下层放炭，中安矿石。矿石几百斤，用炭若干斤，皆有分两，不可增减。旁用风箱，十余人轮流曳之，日夜不断火。炉底有桥，矿渣分出，矿之化为铁者，流出成铁板。” ①资料中能日夜不断火，原理是 （用方程式表达）。 ②“旁用风箱，十余人轮流曳之”，用风箱不断鼓风的目的是 。 ③“流出成铁板”中“铁板”属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 (2)利用含铁量低的磁铁矿冶炼生铁的流程如下。 ①白云石的主要成分是CaMg(CO3)2，熔剂中一定含有的两种金属氧化物，写出其中一种金属氧化物是 （填化学式）。 ②“高温烧结”是将矿石烧成多孔结构，其目的是 。 ③以上流程中回收煤气可用作 ，流程中还可以回收 循环利用。 ④用1000t含46.4%四氧化三铁的磁铁矿炼得的铁，相当于 吨含杂质20%的赤铁矿（主要成分为氧化铁）炼得的铁。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课题3 金属资源的利用和保护（第1课时） 金属资源 1.金属资源的存在形式 地球上的金属资源除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以 化合物 的形式存在。工业上把用来提炼金属的矿物叫 金属矿石 。 2.几种常见的金属矿石和主要成分 金属矿石 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 赤铜矿 金红石 软锰矿 主要成分 Fe2O3 Fe3O4 Al2O3 Cu2O TiO2 MnO2 铁的冶炼 1.一氧化碳还原氧化铁实验 （1）实验及注意事项 实验装置 现象 红色粉末逐渐变为 黑色 ，澄清石灰水 变浑浊 ，点燃尾气产生 蓝色 火焰 注意事项 ①实验时先 通入一段时间CO ，后 点燃酒精灯 ，目的是排尽装置内的空气，以免加热时CO与空气混合发生爆炸 ②实验完毕后，先撤酒精喷灯，继续通人CO直至玻璃管冷却，目的是 防止还原出的铁与空气接触，在高温下再次被氧化 ③尾气处理：尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以要将尾气收集起来或点燃，以防其直接排放到空气中污染空气 （2）常见尾气处理方法 甲 用气球收集尾气 乙 用点燃的方法处理尾气 丙 将尾气循环利用 2.工业炼铁 高炉炼铁 原料 铁矿石 、 焦炭 、 石灰石 、空气 设备 高炉 反应原理 以铁矿石为原料，主要反应的化学方程式：3CO + Fe2O3 = 2Fe + CO2 高温 焦炭的主要作用是提供热量和产生还原剂，反应的化学方程式分别为C + O2 == CO2 、 CO2 + C == 2CO 高温 产品 生铁 含杂质化学反应的计算 化学方程式表示的各物质的质量关系是纯净物之间的质量关系。当反应物或生成物中含有杂质时，必须先将它们换算成纯净物的质量再代入化学方程式进行计算，可按下列公式进行转化： (1) 混合物中某物质的质量分数(纯度)=x100%。 (2) 纯净物的质量= 混合物的质量×纯度 。 (3) 混合物的质量=。 1．（2024·山东临沂·中考真题）下列关于金属和金属材料的说法中正确的是 A．生铁和钢的含碳量不同 B．黄铜比纯铜硬度小 C．合金属于合成材料 D．大多数金属在自然界中以单质形式存在 【答案】A 【详解】A、根据生铁是指含碳量为 2%～4.3% 的铁的合金，钢是指含碳量为 0.03%～2% 的铁的合金可知，二者的主要区别为含碳量不同，故A选项说法正确，符合题意； B、合金的硬度比组成它的纯金属大，因此黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜大，故B选项说法不正确，不符合题意； C、合金属于金属材料，不属于合成材料，故C选项说法不正确，不符合题意； D、大多数金属活化学性质较活泼，在自然界中以化合物形式存在；少数金属，如金、银等化学性质稳定，在自然界中以单质形式存在，故D选项说法正确，不符合题意。 故选A。 2．（2023·江苏常州·中考真题）同学们收集的下列矿石样品中，主要成分为Fe3O4的是 A．赤铁矿 B．磁铁矿 C．孔雀石 D．铝土矿 【答案】B 【详解】A、赤铁矿的主要成分是氧化铁，其主要成分的化学式为Fe2O3，故选项不符合题意； B、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，其主要成分的化学式为Fe3O4，故选项符合题意； C、孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜，其主要成分的化学式为Cu2(OH)2CO3，故选项不符合题意； D、铝土矿的主要成分是氧化铝，其主要成分的化学式为Al2O3，故选项不符合题意。 故选B。 3．（2024·广西·中考真题）广西铝土矿资源丰富.铝土矿的主要成分是 A．二氧化硅 B．氧化铝 C．四氧化三铁 D．碳酸钙 【答案】B 【详解】铝土矿含铝元素，主要成分是氧化铝，故选B。 4．（2024·福建·模拟预测）古文献记载的大鉴炉炼铁：“黑砂（主要成分为铁的氧化物）为本……时时旋下，用炭火以煅炼之。”如下图所示。下列说法错误的是 A．该黑砂中可能含有 B．木炭仅作为燃料提供热量 C．往通风道中鼓风能提高炉温 D．增加大鉴炉高度能提高铁的产量 【答案】B 【详解】A、铁的氧化物中，四氧化三铁为黑色，故该黑砂中可能含有Fe3O4，说法正确； B、木炭既作为燃料提供热量，同时又和二氧化碳反应生成一氧化碳，为炼铁提供还原性气体，说法错误； C、往通风道中鼓风，可以使木炭充分燃烧，故能提高炉温，说法正确； D、增加大鉴炉高度能提高铁的产量，说法正确。故选B。 5．（23-24九年级下·全国·随堂练习）根据矿石的主要成分分析，下列矿石中，最适合炼铁的是 A．磁铁矿（主要成分） B．黄铁矿（主要成分） C．菱铁矿（主要成分） D．赤铜矿（主要成分） 【答案】A 【详解】赤铜矿中不含铁元素，根据质量守恒定律，不能冶炼出铁；黄铁矿的产物中含有污染性物质二氧化硫，会污染空气；磁铁矿和菱铁矿中均含有铁元素，且产物不污染环境，但菱铁矿中铁的含量较低，则磁铁矿最适合炼铁，故选A。 6．（2024·江苏苏州·一模）为了减少工业炼铁中CO、CO2的排放，小苏同学基于碳中和理念设计了一个低碳行动方案，方案流程如图所示，下列分析不正确的是 A．该方案可以除去CO2，还可实现CaCO3、CO的部分或全部循环利用 B．该方案中的CO重新通入高炉后，起的主要作用是还原赤铁矿 C．流程图中反应1和反应2，都属于化合反应，且反应后碳元素化合价均发生改变 D．实验室用48gFe2O3粉末作为原料模拟炼铁，反应后测得固体中的铁元素与氧元素的质量比为7：1，若炼铁过程中只发生流程图中的反应3，则理论上参加反应的Fe2O3质量为32g 【答案】A 【详解】A、根据流程图，该方案中二氧化碳既是反应物又是生成物，可以循环利用，碳酸钙和一氧化碳既是反应物又是生成物，可循环利用，故还可实现CaCO3、CO的部分或全部循环利用，故A分析不正确； B、赤铁矿的主要成分是氧化铁，一氧化碳与氧化铁高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该方案中的CO重新通入高炉后，起的主要作用是还原赤铁矿，故B分析正确； C、流程图中反应1为碳和氧气反应生成二氧化碳，反应2为碳和二氧化碳高温下反应生成一氧化碳，这两个反应均是两种物质生成一种物质，符合“多变一”的特点，都属于化合反应；反应1中反应前碳元素的化合价为0，反应后碳元素的化合价为+4价，发生改变；反应2中反应前碳元素的化合价为0价和+4价，反应后碳元素的化合价为+2价，发生改变，故C分析正确； D、实验室用48gFe2O3粉末作为原料模拟炼铁，48g氧化铁中铁元素的质量为，反应后测得固体中的铁元素与氧元素的质量比为7：1，则反应后固体中氧元素的质量为，若炼铁过程中只发生流程图中的反应3，反应后固体中的氧元素存在于没有反应的氧化铁中，说明氧化铁没有反应完全，根据氧元素守恒，则没有参与反应的氧化铁的质量为，理论上参加反应的Fe2O3质量为48g-16g=32g，故D分析正确； 故选：A。 7．（23-24九年级下·广东广州·开学考试）中国已经成为全球最大的钢铁生产和消费国，某同学用下图所示装置模拟工业炼铁，下列说法正确的是 A．赤铁矿是常见的铁合金 B．工业炼铁的原料只有焦炭、铁矿石和石灰石 C．反应前先通入一氧化碳再加热，反应后应先撤去酒精喷灯再停止通入一氧化碳 D．反应中黑色赤铁矿粉末逐渐变为红色，澄清石灰水逐渐变浑浊 【答案】C 【详解】A、赤铁矿的主要成分为氧化铁，其不属于铁合金，该选项说法不正确； B、工业炼铁的原料除了焦炭、铁矿石和石灰石外，还有空气，该选项说法不正确； C、一氧化碳为可燃性气体，实验开始前要先通一氧化碳，除去装置中的空气后，再点燃酒精灯，防止其不纯时加热发生爆炸，实验结束后，为了防止澄清石灰水倒吸，且为了防止高温的铁重新被氧化，熄灭酒精灯后，应继续通一氧化碳至装置冷却为止，该选项说法正确； D、氧化铁为红色固体，一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成黑色的铁粉和二氧化碳，则玻璃管中的固体由红色变黑色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，该选项说法不正确。 故选C。 8．（2024·广西钦州·三模）如图为《天工开物》中描绘我国古代炼铁的场景。下列说法错误的是 A．铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素 B．焦炭只起提供热量的作用 C．炼铁中的原理可为 D．炼铁中风箱鼓入空气与投料逆行是为了增大反应物的接触面积，反应更加充分 【答案】B 【详解】A、地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素，故选项说法正确； B、碳与氧气反应生成二氧化碳，放出热量；二氧化碳与焦炭高温下反应生成一氧化碳；因此工业炼铁中焦炭除了起到提供热量的作用，还可将二氧化碳还原为一氧化碳，为反应提供还原剂，故选项说法错误； C、炼铁的原理可以是一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：，故选项说法正确； D、炼铁中风箱鼓入空气与投料逆行是为了增大反应物的接触面积，反应更加充分，故选项说法正确。 故选B。 9．（2024·江苏苏州·中考真题）下列有关金属的说法正确的是 A．常温下，所有金属单质均是固体 B．工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁 C．铁的锈蚀只与空气中的氧气有关 D．废旧铁制用品应该直接填埋处理 【答案】B 【详解】A、金属并不都是固体，大多数金属单质在常温下呈固态，金属汞在常温下呈液态，说法错误，不符合题意； B、工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁，说法正确，符合题意； C、铁的锈蚀与空气中的氧气和水有关，说法错误，不符合题意； D、废旧铁制品直接填埋处理会造成环境污染，应回收处理，说法错误，不符合题意。 故选：B。 10．（2024·四川内江·中考真题）如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是 A．澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成 B．该反应中，失去氧的物质是CO C．CO具有可燃性 D．硬质玻璃管中固体质量逐渐减小 【答案】B 【详解】A、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成，故选项说法正确； B、一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应中，失去氧的物质是氧化铁，故选项说法错误； C、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，常在装置末端的导管口放一盏燃着的酒精灯，是为了点燃尾气，利用的是一氧化碳具有可燃性，故选项说法正确； D、一氧化碳具有还原性，高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，随着反应的进行，硬质玻璃管中固体质量逐渐减小，故选项说法正确； 故选：B。 11．（2024·山东滨州·一模）如图所示，小海同学进行了模拟炼铁的实验。下列有关该实验的说法正确的是 A．实验开始前先通入CO再点燃A装置 B．硬质玻璃管中的现象是固体由黑变红 C．B装置的作用是吸收二氧化碳 D．A和C两处的酒精灯作用相同 【答案】A 【详解】A、一氧化碳具有可燃性，与空气混合点燃易发生爆炸，因此实验开始前应先通入一段时间CO再点燃A装置，其目的是排尽装置内的空气，防止爆炸，说法正确，符合题意； B、硬质玻璃管中发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，实验现象是固体由红色变黑色，说法错误，不符合题意； C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则B装置的作用是检验二氧化碳，说法错误，不符合题意； D、A处酒精喷灯的作用是加热，C处酒精灯的作用是点燃尾气中的一氧化碳，防止污染空气，因此A和C两处的酒精灯作用不相同，说法错误，不符合题意。 故选：A。 12．（23-24九年级下·黑龙江哈尔滨·开学考试）化学“变化美”、“现象美”，下列实验现象描述错误的是 A．铁片与稀硫酸反应：溶液由无色变成浅绿色 B．一氧化碳还原氧化铁：固体由黑色变成红色 C．硫在氧气中燃烧：发出蓝紫色火焰 D．铝与硫酸铜溶液反应：溶液由蓝色变成无色 【答案】B 【详解】A、铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，可观察到有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，该选项描述正确； B、一氧化碳还原红色的氧化铁生成黑色的铁粉和二氧化碳，现象为固体由红色变为黑色，该选项描述错误； C、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，该选项描述正确； D、铝和硫酸铜反应生成铜和硫酸铝，可观察到铝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色，该选项描述正确。 故选B。 13．（23-24九年级上·全国·课前预习）某工厂要用赤铁矿石（主要成分是氧化铁，假设杂质不含铁元素）来炼制生铁，若要炼制含铁96%的生铁126吨，假设在炼制过程中损失10%铁元素，则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量为 A．216t B．240t C．125t D．200t 【答案】B 【详解】设：炼制含铁96%的生铁126吨需要含杂质20%的赤铁矿石的质量为。 由于在炼制过程中损失10%铁元素，则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量=216t÷（1－10%）=240t。 综上所述：选择B。 14．（23-24九年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试）现有12t赤铁矿石(其他杂质不参加反应)，用于冶炼生铁，充分冶炼后得到的固体残余物为9.3t，请你计算该赤铁矿石中有效成分的含量 A．77.5% B．75% C．22.5% D．25% 【答案】B 【详解】用赤铁矿冶炼生铁的方程式为：，反应后剩余固体的总质量比原来减少12t-9.3t=2.7t，因为杂质不参加反应，所以减少的质量即为原铁矿石中氧化铁中氧元素的质量，由此可得原铁矿石中氧化铁的质量为，故该赤铁矿石中有效成分的含量为. 故选：B 15．（2023·黑龙江绥化·中考真题）将一氧化碳和铁的氧化物FexOy置于密闭容器中，一定条件下充分反应。反应过程中容器内部分物质的质量变化如图所示。下列说法正确的是    A．m的值为19.6 B．参加反应的铁的氧化物的质量为16g C．当CO2质量为4.4g时，容器内CO的质量为14g D．铁的氧化物中x:y=2:3 【答案】C 【详解】A、由反应的化学方程式： 说法不正确； B、生成铁的质量为16.8g，参加反应的一氧化碳的质量为，则铁的氧化物中氧元素的质量为，参加反应铁的氧化物的质量=16.8g+6.4g=23.2g，说法不正确； C、当二氧化碳质量为4.4g时，由反应的化学方程式，设该反应消耗一氧化碳的质量为z 则参加反应的一氧化碳的质量为2.8g，容器内一氧化碳质量=16.8g-2.8g=14g，说法正确； D、生成铁的质量为16.8g，铁的氧化物种氧元素的质量为6.4g，，说法不正确； 答案：C。 16．（2024·陕西延安·模拟预测）根据下列实验装置图回答问题。 (1)仪器①的名称为 。 (2)实验室用装置A制取氧气，发生反应的化学方程式为 。 (3)实验室收集一氧化氮气体时，只能选用D作为收集装置，不能用B、C装置来收集，由此可判断一氧化氮气体具有的性质是 (填序号)。 ①可溶于水②难溶于水③能和空气中某种气体发生反应 (4)图E是模拟炼铁的装置，硬质玻璃管中的实验现象为 。该套装置 (填“会”或“不会”)对环境造成污染。 【答案】(1)水槽 (2) (3)②③ (4) 红棕色固体变为黑色 不会 【详解】（1）由图可知，仪器①的名称为水槽； （2）装置A为固液常温型发生装置，采用装置A制取氧气，应选用药品过氧化氢和二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：； （3）能选用排水法收集说明一氧化氮难溶于水，不能使用排空气法收集，说明一氧化氮能和空气中某种气体发生反应，故选：②③； （4）氧化铁和一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳，故硬质玻璃管中的实验现象为：红棕色固体变为黑色；因为B装置既能吸收二氧化碳，又能吸收一氧化碳，所以该套装置不会对环境造成污染。 17．（2024·广东广州·一模）铁元素与人类关系密切。 (1)用足量一氧化碳还原10g铁矿石样品(含氧化铁80%，杂质不参加反应)。实验装置如图1。 ①实验时，图1中玻璃管内可以看到的实验现象是 。发生的化学方程式是 。 ②试管中的澄清石灰水的作用是 。 ③处理尾气的反应是 。(填化学方程式) ④样品中氧化铁的质量是 g，理论上最多可以得到铁 g。 (2)为比较金属甲和铁的活动性，用图2装置进行实验，结果如图3所示。实验中氢气的浓度越大，说明生成的氢气越多。在化合物中甲元素显+2价。 ①铁粉与稀硫酸反应的化学方程式是 。 ②金属活动性：金属甲 铁。(填“＞”“=”或“＜”)。 ③相对原子质量：甲元素 铁元素。(填“＞”“=”或“＜”)。 (3)下列环境中的铁制品最容易生锈的是_____(填标号)。 A．未擦干的铁锅 B．涂油漆的栏杆 C．盛水的不锈钢水杯 【答案】(1) 红棕色粉末变为黑色 检验有二氧化碳气体生成 8 5.6 (2) ＞ ＞ (3)A 【详解】（1）①实验时，图1中玻璃管内氧化铁和一氧化碳高温下反应生成铁和二氧化碳，可以看到红棕色粉末变为黑色；发生的化学方程式是； ②生成的二氧化碳进入试管，与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，澄清石灰水用来检验有二氧化碳生成； ③尾气中含有一氧化碳，装置后面放一酒精灯，是燃烧掉尾气中的一氧化碳，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，所以处理尾气的反应是：； ④样品中氧化铁的质量是：10g× 80%=8g； 设反应生成铁的质量为x x=5.6g 答：理论上最多可以得到铁的质量最多为5.6g。 （2）①铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式是：； ②由图2可知，相等时间内，金属甲与稀硫酸反应生成的氢气多，所以金属活动性：金属甲>铁； ③铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、氢气，因为在化合物中甲元素显+2价，相等质量的金属与足量的稀硫酸反应，生成氢气越多，该金属的相对原子质量越小，由图2可知，铁与稀硫酸反应生成的氢气多，所以甲元素>铁元素； （3）铁生锈是与氧气和水共同作用的结果； A、未擦干的铁锅中含有水，与氧气接触，很容易生锈； B、栏杆涂油漆后将铁与氧气和水隔绝，不容易生锈； C、不锈钢是性能特殊的合金，不易生锈； 故选A。 18．（2023·山东济南·中考真题）下图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器），化学小组的同学利用其进行下列化学实验。    请根据题目要求，回答下列问题： (1)以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制备并收集一瓶干燥且不含HCl的二氧化碳气体，按照要求设计实验装置，连接仪器，检查装置的气密性，进行实验。（提示：盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收） ①所选仪器的连接顺序为 （从左到右填写仪器序号字母）。 ②上述方法制取二氧化碳的化学方程式为 。 ③向一个收集满二氧化碳气体的集气瓶中，同时放入一张干燥的蓝色石蕊试纸和一张湿润的蓝色石蕊试纸，观察到干燥的试纸不变色，而湿润的试纸变红。请叙述出现上述两种不同现象的原因： 。 (2)化学小组的同学用一氧化碳气体（含少量水蒸气），测定某氧化铁样品（杂质为铁粉）中Fe2O3的质量分数，设计了实验方案，所选仪器按“CO（含少量水蒸气）→C→A→D1→D2”的顺序连接（D1、D2为氢氧化钠洗气瓶），检查装置的气密性，然后进行实验。（假设发生的化学反应都充分反应） ①该装置中，洗气瓶C的作用为 。 ②进行实验时，检查完装置的气密性，在仪器A硬质玻璃管中放入12g该氧化铁样品后，进行以下操作，其中应该先进行的是 （填选项序号之一）。 a．用酒精灯加热        b．通入一氧化碳气体（含少量水蒸气） ③反应充分进行后冷却，测得此时洗气瓶C增重1.8g，洗气瓶D1增重6.6g，则12g该氧化铁样品中Fe2O3的质量分数为 （计算结果精确至0.1%），该氧化铁样品中铁元素与氧元素的质量比为 （填最简整数比）。 ④从环保角度考虑，该套实验装置还存在明显的不足之处，你的具体改进建议是 。 【答案】(1) BECF 二氧化碳与湿润的蓝色石蕊试纸中的水发生化学反应生成碳酸，碳酸使蓝色石蕊试纸变红（答案合理即可） (2) 干燥CO气体（除去CO气体中的水分；吸收水分，干燥气体等，答案合理即可） b 66.7% 4∶1 在装置的末端加一个燃着的酒精灯（答案合理即可） 【详解】（1）①以石灰石和稀盐酸为原料，制备并收集干燥、纯净的二氧化碳气体，该反应为固液常温型，发生装置可选择B，由于盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体，盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收，所以应该先连接装置E，先除去挥发出来的HCl气体，然后再连接装置C用浓硫酸干燥，得到干燥的二氧化碳气体，由于二氧化碳密度比空气大，最后连接F向上排空气法收集二氧化碳气体，故所选仪器的连接顺序为BECF。 ②石灰石的主要成分为碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应方程式为。 ③二氧化碳与湿润的蓝色石蕊试纸中的水发生化学反应生成碳酸，碳酸使蓝色石蕊试纸变红，而二氧化碳气体本身不具有酸性，无法使干燥的蓝色石蕊试纸变红。 （2）①浓硫酸具有吸水性，可干燥CO气体。 ②应该先通入一氧化碳气体，排除装置内的空气，防止加热时因一氧化碳气体不纯，与空气中的氧气反应，发生爆炸，故填：b。 ③一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成的铁和二氧化碳，洗气瓶D1增重6.6g，洗气瓶D1内装的是氢氧化钠溶液，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，说明生成的二氧化碳气体的质量为6.6g，设氧化铁的质量为x，则有：   解得x=8g 则12g该氧化铁样品中Fe2O3的质量分数=； 由题干可知氧化铁样品中的杂质为铁粉，则该氧化铁样品中铁元素的质量=12g-8g+=9.6g，氧化铁样品中氧元素的质量==2.4g，则该氧化铁样品中铁元素与氧元素的质量比=9.6g∶2.4g=4∶1。 ④一氧化碳有毒，过量逸出到空气中会污染空气，从环保角度考虑，该实验应该在装置的末端加一个燃着的酒精灯，燃烧掉多余的一氧化碳。 三、填空与简答 19．（2024·山东德州·二模）人类对金属的开发和利用是循序渐进的。 (1)吉铜器是人类较早使用的金属制品。西汉时期，人们主要采用“湿法冶金”，如将铁没入硫酸铜溶液中，该反应的化学方程式为 。 (2)随着技术的不断进步，人们能利用还原剂从金属的氧化物中将其还原出来。例如，高炉炼铁所涉及的物质转化过程如图： ①焦炭、CO用来炼铁主要是因为它们都具有 性。 ②用赤铁矿与CO反应炼铁的化学方程式为 。 (3)铝的金属活动性比铁 (填“强”或“弱”)，但铝制品却具有比较好的抗腐蚀性能，其原因是 (用化学方程式说明)。 【答案】(1) (2) 还原 (3) 强 【详解】（1）将铁没入硫酸铜溶液中，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为：； （2）①焦炭与氧气反应得到二氧化碳，焦炭与二氧化碳高温下反应得到一氧化碳，一氧化碳与氧化铁反应得到铁和二氧化碳，焦炭、CO用来炼铁主要是因为它们都具有还原性； ②赤铁矿的主要成分是氧化铁，氧化铁与CO高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：； （3）铝的金属活动性比铁强，但铝制品却具有比较好的抗腐蚀性能，这是因为铝与氧气反应在铝的表面形成一层致密的氧化膜，阻止了铝进一步被氧化，化学方程式为：。 20．（2024·江苏常州·模拟预测）从古自今，炼铁是非常重要的工艺。 (1)《三省边防备览》中记载了古法炼铁：“铁炉高一丈七八尺，中空，上有洞放烟，下层放炭，中安矿石。矿石几百斤，用炭若干斤，皆有分两，不可增减。旁用风箱，十余人轮流曳之，日夜不断火。炉底有桥，矿渣分出，矿之化为铁者，流出成铁板。” ①资料中能日夜不断火，原理是 （用方程式表达）。 ②“旁用风箱，十余人轮流曳之”，用风箱不断鼓风的目的是 。 ③“流出成铁板”中“铁板”属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 (2)利用含铁量低的磁铁矿冶炼生铁的流程如下。 ①白云石的主要成分是CaMg(CO3)2，熔剂中一定含有的两种金属氧化物，写出其中一种金属氧化物是 （填化学式）。 ②“高温烧结”是将矿石烧成多孔结构，其目的是 。 ③以上流程中回收煤气可用作 ，流程中还可以回收 循环利用。 ④用1000t含46.4%四氧化三铁的磁铁矿炼得的铁，相当于 吨含杂质20%的赤铁矿（主要成分为氧化铁）炼得的铁。 【答案】(1) 提供充足的氧气，使碳完全燃烧或充分燃烧 混合物 (2) CaO/MgO 增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分 燃料 炉尘 600 【详解】（1）①资料中能日夜不断火，原理是碳燃烧生成二氧化碳，该反应的化学方程式为：； ②“旁用风箱，十余人轮流曳之”，用风箱不断鼓风的目的是：提供充足的氧气，使碳完全燃烧或充分燃烧； ③“流出成铁板”中“铁板”是生铁，由铁、碳等混合而成，属于混合物； （2）①根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含钙、镁、碳、氧元素，生成物中也应含钙、镁、碳、氧元素，钙元素和镁元素属于金属元素，故含有的两种金属氧化物为：CaO、MgO； ②“高温烧结”是将矿石烧成多孔结构，其目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分； ③煤气主要成分是一氧化碳，一氧化碳具有可燃性，故以上流程中回收煤气可用作燃料； 高炉炼铁的炉尘中含铁矿粉、焦炭粉等，可循环利用； 1000t含46.4%四氧化三铁的磁铁矿中铁元素的质量为：，则含336t铁元素的赤铁矿的质量为：。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$