8.3 第1课时铁的冶炼-【优+学案】2024-2025学年九年级下册化学课时通(人教版2024)

(2)除去金属混合物中的铁 7.(1)铜丝表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝 Cu+2AgNO;-Cu(NO3):+2Ag 微专题一金属活动性顺序 (2)A1(NO3)1 【通专题】 8.(1)失去(2)延展 1.B2.B (3)方案二2A1+6HC1—2A1C1+3H,4 3.A解析：实验①中铁能和硫酸铜溶液反应生成硫9.(1)铁片表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿 酸亚铁和铜，说明金属活动性Fe>Cu:实验②中银 色Fe+H,SO,-FeSO,+H2↑ 和硫酸铜溶液不反应，说明金属活动性C>Ag,故 (2)将铜片浸入硝酸银溶液中，铜片表面有银白色固 通过实验①②可得出金属活动性FC>Cu>Ag。实 体析出，溶液由无色变为蓝色（或将银片浸入硫酸铜 验①中发生反应的化学方程式及质量关系为 溶液中，没有明显现象) Fe+CuSO,-FeSO,+Cu 由化学方程式可知，每 (3)氯化铜（或硫酸铜、硝酸铜等，合理即可）铁> 56160 15264 铜>银 56份质量的铁能置换出64份质量的铜，则溶液质 10.(1)③ 量逐渐减小。实验①中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚 (2)<FeSO,溶液，Mn[或Fe、Mn(NO,)2溶液， 铁和铜，溶液由蓝色变为浅绿色。 合理即可] 4.B解析：铁不能和硝酸锌反应，铁和硝酸银反应生 (3)Fe、Cu 成硝酸亚铁和银，硝酸亚铁在溶液中显浅绿色，若滤 液呈浅绿色，则滤液中一定含有生成的硝酸亚铁和 课题3金属资源的利用和保护 不参与反应的硝酸锌，A不正确：铁和硝酸银反应生 成硝酸亚铁和银，一定有银生成，若滤渣中的成分能 第1课时铁的冶炼 被磁铁吸引，则滤渣中还有铁，所以滤渣中一定含有 【通教材】 银和铁两种金属，B正确：铁和硝酸银反应生成硝酸 一、1.单质化合物 亚铁和银，锌和硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌，若向 2.Fe2Os FeO 滤液中加入锌片，有固体析出，不能说明滤液中一定 二、L.一氧化碳（或CO)氧化铁（或FO,)3CO+ 含有硝酸银，因为滤液中一定有生成的硝酸亚铁，析 Fc,0,商温3C0,+2Fc 出的固体可能是锌和硝酸亚铁反应生成的铁，C不正 2.(1)铁刊石焦炭(3)一氧化碳（或CO) 确：铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，由反应的化 【通基础】 学方程式Fe十2AgN),—Fe(NO)2十2Ag可知，每 1.D2.B 56份质量的铁完全反应能置换出216份质量的银，反 3.(1)使煤炭充分燃烧，提供炼铁所需的高温条件 应后固体质量变大，所以将所得滤渣洗涤、干燥后称 量，质量一定大于所加铁粉的质量，D不正确。 (2)Fe,0,+3C0商温2Fe+3C0 5.A解析：将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充 (3)将矿石中的二氧化硅转化为炉渣 分反应，铁和硫酸钢反应生成硫酸亚铁和铜：铁能置 4.B解析：设可以冶炼出含铁96%的生铁的质量 换出铜，说明铁的活动性强于铜，该反应能证明两种 是x。 金属的活动性，①正确： Fe,0+3C0高温。 -2Fe+3C0. 铁和硫酸铜反应的化学方程式及其质量关系如下： 160 112 Fe+CuSO-FeSOCu 100t×80% x×96% 56160 15264 160100t×80% 则反应后溶液的质量减少，②错误：反应生成的物质 112x×96% 有硫酸亚铁，③错误：该反应有铜生成，反应后固体 x=-58.3t. 表面附着一层红色物质，④正确。 5.(1)3：4 6.C (2)设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。 3 Fe,0,+4C0商3Fe+4CO, ZnC0,+2C商温zn+3C0+ 232 168 125 84 348t x×96% 84g 232348t 125 168x×96%x=262.5t 8484kg x=125 kg 答：用含348tF©O,的磁铁矿石理论上可以炼出含 此炉甘石中ZC0,的质量分数为235kg×100%二 铁96%的生铁的质量是262.5t。 【通能力】 62.5%。 6.B 答：此炉甘石中ZnCO,的质量分数为62.5%。 7.A解析：炉甘石在加热过程中分解生成氧化锌和 【通素养】 CO,气体，发生了分解反应，A正确。该反应前后， 10.(1)②① 炉甘石(ZnCO3)先分解生成氧化锌(ZnO)和CO,, (2)增大反应物接触面积，加快反应速率 该过程中锌元素的化合价不变：生成的氧化锌、氧化 (3)N:十4 亚铜(Cu(O)和木炭粉继续反应最终生成Cu、Zn和 (4)使生铁中的碳转化为二氧化碳，降低生铁的含 CO,气体，Cu、Zn嫁合后形成黄铜，该过程中锌元 碳量（合理即可）延展 的化合价发生变化，B不正确。由于该过程参与反 第2课时金属资源保护 应的物质中均不含金元素，根据质量守恒定律，最终 【通教材】 也不可能制得真黄金，C不正确。黄铜是铜和锌形 一、1.氧气水蒸气 成的合金，其中的锌能与稀硫酸反应产生氢气，会有 2.(1)洁净干燥(2)保护层(3)合金 气泡产生，D不正确。 二、金属腐蚀废旧金属金属矿物金属 8.(1)+37:3 【通基础】 (2)I.2.58g 1.B2.D3.D4.B5.B6.D Ⅱ.我国每年产生赤泥约9000万吨，假设赤泥中【通能力】 Fe:O的质量分数为30%，则氧化铁的质量为9000 7.D解析：铁锈蚀过程生成了斯物质铁锈，发生的 万吨×30%=2700万吨。设理论上可提取铁的质 是化学变化：由题图可知，随着反应的进行，装置 量为x。 内温度升高，说明铁锈蚀过程放出热量：由题图 一定条件 3H2+Fe:O: -3H,O+2Fe 可知，相同时间内，加入海水的装置温度升高得 160 112 更快，说明海水能加快铁锈蚀速率：铁生锈消耗 2700万吨 密闭装置内的氧气，所以恢复至室温后，装置内 1602700万吨 压强小于初始压强。 112 x=1890万吨 8.C 答：用新方法处理9000万吨赤泥，理论上可提取铁9.A解析：铁粉与氧气、水反应生成铁轿，随着反应 1890万吨。 的进行，铁粉的质量逐渐减少，最终反应停止，质量 Ⅲ.产物是水，不会加剧温室效应 不再发生改变：铁粉与氧气、水反应生成铁锈，氮气 解析：(2)由题图可知，开始时，样品的质量为 的质量不变：根据质量守恒定律，实验过程中瓶内氧 15.0g,其中铁的质量分数为28.0%，则样品中铁的 元素的质量不变：铁粉与氧气、水反应生成铁锈，实 质量为15.0g×28.0%=4.2g,反应至10分钟后， 验过程中瓶内固态物质的质量逐渐增加。 祥品的质量为9.0g,其中铁的质量分数为18.0%，10.C解析：由于铁锈蚀需要潮湿环境，将雏形瓶内壁 则样品中铁的质量为9.0g×18.0%=1.62g,所以 润洗的目的是提供水，A正确：O~11时，压强增 提取铁的质量为4.2g-1.62g=2.58g 大，是因为铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气， 9.(1)84 使维形瓶内气体体积增大，压强增大，B正确：1一 (2)设此炉甘石中ZnC()3的质量为x。 :时，容器中压强逐渐减小，说明锥形瓶中气体体课题3金属资源的利用和保护 第1课时铁的冶炼（答案P3) 课程标准 1.知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的，体会化学方法在金属冶炼中的重要性。 2.认识金属矿物是宝贵的自然资源。 通教材> 通基础 一、金属矿物 知识点1铁的冶炼 1.地球上的金属资源 1.某同学课堂笔记片段如下，其中记录不正确的 广泛存在于地壳和海洋中，除了金、银等有 一处是( 形式存在，其余金属都以 的 课题3 ,金属资源的利用和保护 形式存在。 铁的治炼 2.常见的金属矿物 该反应中化合价降低的是铁元素 高 金属矿物 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 原理：Fe0,+3C0 2Fe+3C0. 主要成分 Al2O 赤铁矿的主要成分 发生还原反应 LDDDD00D00000000000000000000000 金属矿物 赤铜矿 金红石 软锰矿 Aa处 B.b处 主要成分 Cu2O TiO, MnOz C.c处 D.d处 二、铁的冶炼 2.(2024·无锡江阴市模拟)《天工开物》中描述 1.炼铁的原理 了系统、连续的炼铁、炼钢过程，利用煤炭炼 炼铁的主要原理是 反应，其化 铁，从炼铁炉流出的生铁水，直接流进炒铁炉 学方程式为 里炒成熟铁，从而诚少了再熔化的过程。下列 2.工业炼铁 说法错误的是() (1)原料： 、石灰石、空气。 A.煤炭燃烧的温度能够达到炼铁所需的温度 (2)设备：高炉。 B.炼铁炉中流出的是纯铁 (3)原理：在高温下，利用炉内反应生成的 C.生铁炒成熟铁的过程中降低了含碳量 把铁从铁矿石里还原出来。 D.该炼铁工艺减少了再熔化的过程，节约燃 三、含杂质物质的计算 料，彰显了古代劳动人民的智慧 不纯物质、纯物质和纯度之间的关系如下： 3.传统文化《天工开物》中记载了古代炼铁工艺： 1,不纯物质的质量×纯度纯物质的质量。 “凡铁一炉载土（铁矿石）二千余斤，或用硬木 ÷纯度 柴，或用煤炭…扇炉风箱必用四人…即时 纯物质的质量 2.纯度=不纯物质的质量X10%。 炒成熟铁。”该方法的大致生产过程如图所示： 3.化学方程式所表达的是纯净的物质间的质量 空气 潮泥灰 关系，因此当反应物或生成物含杂质时，应首 铁矿石、煤热炼铁一方 翻炒 熟铁 先换算成纯物质的质量，再进行计算。 12 优十学编课时通 (1)炼铁炉在炼铁过程中需要不断拉动风箱鼓 通能力 入空气，其目的是 6.炼铁厂以铁矿石、焦炭、石灰石、空气等为主要 (2)若该过程中使用的铁矿石是赤铁矿（主要 原料炼铁，主要反应过程如图所示： 成分是Fe2O3),则炼铁炉中生成铁的反应的 过量盖个·巨氧情盈一氧依斋 焦炭、 铁矿石了 焦炭 高温 →生铁 化学方程式为 ① 化碳②化碳③ (3)潮泥灰的作用和高炉炼铁中石灰石的作用 请根据图示和所学知识判断下列说法错误的 类似，该炼铁过程中撒入潮泥灰的主要作用是 是( A.生铁属于混合物 B.反应过程①是置换反应，②③属于化合反应 知识点2含杂质物质的计算 C.原料中焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳 4.工业上用100t含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁 D.工业炼铁的设备是高炉 矿石，理论上可以冶炼出含铁96%的生铁的质 7.我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木 量是( 炭粉混合后加热到约800℃，得到黄铜（铜锌 A.56t B.58.3t 合金，外观似黄金)，流程如图所示（提示： C.70t D.72.9t 5.磁铁矿石（主要成分为FeO,)是常用的炼铁 ZmC0,高温Zn0+C0,个)，下列说法正确的 原料，工业上可通过反应Fe,0,十4C0高画 是( 3Fe+4CO2将其中的Fe,O,转化为Fe。请 木炭粉 气体 计算： 炉甘石.一加热一800可一黄铜 赤铜 (1)FeO4中铁、氧的微观粒子数目之比 A.加热过程中炉甘石发生了分解反应 为 B.该过程前后锌元素化合价不变 (2)假设炼铁过程中铁没有损耗，用含348t C.用该方法能制得真黄金 FeO,的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96% D.将制得的黄铜加人稀硫酸中没有明显现象 的生铁的质量是多少？（写出计算过程） 8.应用题(2024·广东中考)科研人员提出一种 回收利用铝治炼产生的废渣赤泥（含Fe2O3) 的新方法，助力产业逐“绿”前行。应用新方法 从赤泥中提取铁的装置示意图如图一所示。 赤泥 图一 (1)Fe2O,中铁元素的化合价是 ,铁、 氧元素的质量比为 一九学级卡研化学 (2)应用新方法从赤泥中提取铁发生反应的化 (1)此过程中产生C0的质量是 kg。 学方程式：3H,十F,0,-定条件3H,0+2Fe. (2)列式计算此炉甘石中ZnCO,的质量分数。 I,以该方法处理某赤泥样品的实验数据如图 tCO的质量kg 二所示。据图计算，反应从开始至10分钟，提 取铁的质量为 g。 ·一剩余样品中铁的质量分数 加热时间/min ☐剩余样品质量 15.0 28.0 18.d 9.0 5 10 15 反应时间/分钟 图二 通素养》23930922229929 Ⅱ.我国每年产生赤泥约9000万吨，假设赤泥 10.科学思维工业炼铁和轧制钢材的主要流程 中Fe2O3的质量分数为30%，用新方法处理 如图所示： 9000万吨赤泥，理论上可提取铁多少万吨？ 铁矿石、焦炭和石灰石 纯氧 (写出计算过程) 高炉气体、 轧制 炼钢炉钢锭一·钢板 热空气 炼铁高炉生铁 炉渣 已知生铁的含碳量为2%4.3%，钢的含碳 量为0.03%~2%。 (1)反应：①Fe,0,+3C0高题2Fe十3C0, ②2Fe,0,+3C商温4Fe+3C0,↑，其中属于 置换反应的是 (填序号，下同)，高 炉炼铁的原理是 0 (2)炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的 是 Ⅲ.传统方法通常使用CO还原Fe2O3,新方法 (3)热空气和高炉气体的主要成分有一种相 能使产业更加绿色环保的原因是 同，这种气体的化学式是 。炉渣中含 (写一种)。 有硅酸钙(CaSiO,),其中硅元素的化合 9.我国明代科技著作《天工开物》中有利用炉甘 价是 石（主要成分是ZCO3)火法炼锌的工艺记载， (4)炼钢炉中，通人纯氧的目的是 主要反应原理为ZmC0,+2C商想h十3C0+. 将钢锭轧成 现用200kg炉甘石与足量木炭充分反应，产生 钢板，体现了金属的 性。 CO的质量与加热时间的关系如图所示。 优十学编课时通