第6章 第1节 金属矿物及铁的冶炼-【顶尖课课练】2025-2026学年新教材九年级上册化学（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 １􀆰常见的金属矿物. (１)除极少数不活泼的金属 (如铂、金、银 等)以单质形式存在外,其余大多数以 　化合物　　形式存在. (２)金属元素在自然界中一般以矿物的形式 存在.使金属矿物转化成金属的过程称 为金属冶炼. (３)铁的矿物主要有赤铁矿、磁铁矿、菱铁 矿和黄铁矿等. (４)铜的矿物主要有黄铜矿、辉铜矿和孔雀 石等. (５)铝的矿物主要有　铝土矿　和　明矾石　等. ２􀆰铁冶炼的化学原理. (１)探究一氧化碳还原氧化铁的实验. ①实验装置: ②实验步骤:检查装置的　气 密 性　　; 装入药品并固定装置;向玻璃管内先 通一段时间的一氧化碳　,然后加热　. 实验结束后,先撤走 　酒 精 喷 灯　　, 等玻璃管内物质　冷却　　后再停止通 　一氧化碳　. ③实验现象:玻璃管内的红棕色粉末变 成　黑色　　,试管内的澄清石灰水变 浑浊 　 　,点 燃 尾 气 产 生 　 淡 蓝 色 　 火焰. ④尾气处理:尾气中含有有毒的一氧化碳 气体,可以通过　点燃　　或　收集　　 等方式处理. ⑤相关反应的化学方程式:　３CO＋Fe２O３ 高温 􀪅􀪅２Fe＋３CO２　　　　　　　　　　　　　、 　CO２＋Ca(OH)２􀪅􀪅CaCO３↓＋H２O　　　　、 　２CO＋O２ 点燃 􀪅􀪅２CO２　　　　　　　　　 　　. (２)工业炼铁:炼铁的原料是　铁 矿 石　　、 　焦炭　　、石灰石和空气;主要设备是 　高炉　　　.通过　高炉　　　炼得的铁为 　生铁　　,仍含有少量杂质. 例　竖炉冶铁工艺流程如图所示. (括 号内化学式表示相应物质的主要成分) 回答下列问题: (１)该工艺流程中,甲烷的作用是　　 　　　　　　　　　　;冶炼出的铁水属于 　　　　　 (填 “纯净物”或 “混合物”). (２)用化学方程式表示还原反应室内炼 铁的原理:　　　　　　　　　 (写一个). (３)该工艺流程中,可循环利用的物质 是　　　 　. 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 ９７ 　　解析　 (１)甲烷燃烧放出了大量的热, 同时生成了二氧化碳和水,既能够为炼铁提 供热量,也能为生产合成气提供原料.在炼 铁过程中不可避免地会引入一些杂质,所以 冶炼出的铁水属于混合物.(２)从图中可以 看出,氢气和一氧化碳进入还原反应室中充 当了还原剂,所以发生的反应为氢气和氧化 铁的反应、一氧化碳和氧化铁的反应,反应 的化学方程式分别为３H２＋Fe２O３ 高温 􀪅􀪅２Fe＋ ３H２O、３CO ＋ Fe２O３ 高温 􀪅􀪅２Fe＋３CO２. (３)根据高温尾气在催化反应室中可以得到 合成气,可以判断该流程中能够被循环利用 的物质是二氧化碳和水. 基础过关 １􀆰下列物质中,属于铁矿石的是 (B ). A􀆰铝土矿　　　　 B􀆰赤铁矿 C􀆰石灰石　　 D􀆰孔雀石 ２􀆰炼铁时不仅要考虑生产效率和经济效益, 还要考虑对环境的污染程度.下列矿石 中不适合 炼铁的是 (B ). A􀆰磁铁矿 (主要成分为Fe３O４) B􀆰黄铁矿 (主要成分为FeS２) C􀆰菱铁矿 (主要成分为FeCO３) D􀆰赤铁矿 (主要成分为Fe２O３) ３􀆰下列说法正确的是 (D ). A􀆰大多数金属在自然界中以单质形式 存在 B􀆰工业炼铁是用焦炭将铁从铁矿石中还 原出来 C􀆰通过高炉炼得的铁是纯净物 D􀆰一氧化碳还原氧化铁的实验中,要进 行尾气处理 ４􀆰用 W 形玻璃管进行微型实验,如图所 示.下列说法不正确 的是 (C ). A􀆰a处红棕色粉末变为黑色 B􀆰b处澄清石灰水变浑浊,证明有CO２ 生成 C􀆰a处实验结束时,先停止通入 CO, 后停止加热 D􀆰可利用点燃的方法进行尾气处理 ５􀆰 明代宋应星所著的 «天工开物»中,有 关于 “火法”炼锌的工艺记载:“每炉甘 石 (主要成分为ZnCO３)十斤装载入一 泥罐内􀆺􀆺然后逐层用煤炭饼垫盛,其 底铺薪,发火煅红,罐中炉甘石熔化成 团.”已知 “火法”炼锌发生反应的化学 方程式为２C＋ZnCO３ 高温 􀪅􀪅Zn＋３X↑,下 列关于该反应说法不正确 的是 (C ). A．ZnCO３ 的名称为碳酸锌 B．生成物X的化学式是CO C．反应前后各元素化合价均不变 D．参加反应的碳与生成的锌的质量比为 ２４∶６５ ６􀆰矿物颜料是一种以矿物为原料制成的颜 料,具有色彩鲜艳、稳定且经久不变的 特点.已知几种矿物的名称及主要成分 如下表所示: 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 ０８ 矿物 名称 蓝铜矿 孔雀石 朱砂 赭石 雌黄 主要 成分 的化 学式 ２CuCO３􀅰 Cu(OH)２ CuCO３􀅰 Cu(OH)２ HgS Fe２O３ As２S３ (１)蓝铜矿的主要成分中,含有　４　　种 元素. (２)用符号表示孔雀石的主要成分中所含有 的原子团:　CO２－３ 、OH－　　. (３)将蓝铜矿与孔雀石高温加热,最后得到 的固体氧化物中一定含有　氧化铜　　. (４)赭石的主要成分 Fe２O３ 中铁、氧元素 的质量比为　７∶３　　　;赭石还可用于 　炼铁 (合理答案均可)　　 (填用途). (５)查找元素周期表,As２S３的名称为　三硫 化二砷　　,其中 As元素 　不 属 于　　 (填 “属于”或 “不属于”)金属元素. ７􀆰白钨矿的主要成分是CaWO４.工业生产 钨的流程如图所示: (１)水洗后,分离操作a的名称是　过滤　, 其中玻璃棒的作用是　引流　　 　. (２)白钨矿反应前需要进行粉碎,其目的是 　增大反应物之间的接触面积,加快反应速率　. (３)写出生成纯钨的化学方程式:　　　　　 　　　　　　　　　.写出金属钨的一种 用途:　作白炽灯的灯丝 (合理答案均可)　　. 素养提升 ８􀆰兴趣小组取３２􀆰０gCuO粉末,按下图所 示装置进行实验.(已知碱石灰可以吸收 二氧化碳) (１)实验时,应先　通一段时间CO　　　　　 (填 “加热样品”或 “通一段时间CO”). (２)从环境保护角度看,该装置缺少　尾气处 理装置　　　　　　　　　　. (３)若加热一段时间后,测得装置B增重 １１􀆰０g,此时固体中铜元素与氧元素的 质量比为　３２∶３ (或２５６∶２４)　.若缺少 装置C,测得的数据将　偏 大　　　　 (填 “偏大”“偏小”或 “不变”). ９􀆰某炼铁厂用含氧化铁１６０t的赤铁矿石, 最多可得含杂质２％的生铁多少吨? 解:设最多可得含杂质２％的生铁的质量为x. ３CO＋Fe２O３ 高温 􀪅􀪅２Fe＋３CO２ １６０ １１２ １６０t x(１－２％) １６０ １１２＝ １６０t x(１－２％) x≈１１４􀆰３t 答:最多可得含杂质２％的生铁１１４􀆰３t. 第２节　金属的性质和应用 １􀆰金属的物理性质. (１)共性:金属一般都具有金属光泽和良好 的　导热　　性、　导 电　　性、　延 展　　 性,常温下大多数金属为固体. 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 􀪍 １８ 第６章　金属资源综合利用 第１节　金属矿物及铁的冶炼 【要点梳理】 １􀆰 (１)化合物　 (５)铝土矿　明矾石　２􀆰 (１)②气密性　一氧化碳　加热　酒精喷灯　冷却　一氧化碳　 ③黑色　浑浊　淡蓝色　④一氧化碳　点燃　收集　⑤３CO＋Fe２O３ 高温 􀪅􀪅２Fe＋３CO２　CO２＋Ca(OH)２ 􀪅􀪅CaCO３↓＋ H２O　２CO＋O２ 点燃 􀪅􀪅２CO２　(２)铁矿石　焦炭　高炉　高炉　生铁 【课时作业】 １􀆰B　２􀆰B　３􀆰D　４􀆰C　５􀆰C　６􀆰 (１)４　 (２)CO２－３ 、OH－ (３)氧化铜　 (４)７∶３　炼铁 (合理答案均 可)　 (５)三硫化二砷　不属于　７􀆰 (１)过滤　引流　 (２)增大反应物之间的接触面积,加快反应速率　 (３)WO３＋ ３CO 高温 􀪅􀪅W＋３CO２　作白炽灯的灯丝 (合理答案均可)　８􀆰 (１)通一段时间CO　 (２)尾气处理装置　 (３)３２∶３ (或 ２５６∶２４)　偏大 ９􀆰解:设最多可得含杂质２％的生铁的质量为x. ３CO＋Fe２O３ 高温 􀪅􀪅２Fe＋３CO２ １６０ １１２ １６０t x(１－２％) １６０ １１２＝ １６０t x(１－２％) x≈１１４􀆰３t 答:最多可得含杂质２％的生铁１１４􀆰３t. 第２节　金属的性质和应用 【要点梳理】 １􀆰 (１)导热　导电　延展　 (２)银白　紫红　２􀆰 (１)耀眼的白光　白色固体粉末　２Mg＋O２ 点燃 􀪅􀪅２MgO　 ４Al＋３O２ △ 􀪅􀪅２Al２O３　火星四射　黑色固体　３Fe＋２O２ 点燃 􀪅􀪅Fe３O４　表面变黑色　２Cu＋O２ △ 􀪅􀪅２CuO　 (２)锌粒逐渐溶 解,表面产生大量的气泡　Zn＋H２SO４ 􀪅􀪅ZnSO４＋H２↑　铁片表面产生大量的气泡,溶液由无色逐渐变为浅绿色　Fe＋ H２SO４ 􀪅􀪅FeSO４＋H２↑　铜片表面无明显现象　铜不与稀硫酸反应　 (３)红　蓝　浅绿　Fe＋CuSO４ 􀪅􀪅FeSO４＋Cu 　单质　化合物　置换　３􀆰金属　非金属　金属　混合物　钢和生铁　大　低　纯金属　合金 【课时作业】 第１课时 １􀆰A　２􀆰B　３􀆰A　４􀆰B　５􀆰A　６􀆰 (１)Ag　 (２)Al　 (３)Mg　 (４)Hg　 (５)Ag　７􀆰 (１)C　 (２)＞　 (３)低于６６０℃　８􀆰 (１)延展性、导电性　强度大、密度小　熔点高、强度大　 (２)合金的硬度一般比其成分金属的硬 度大　 (３)合金的熔点一般比其成分金属的熔点低　锡　２∶３ 第２课时 １􀆰B　２􀆰D　３􀆰D　４􀆰C　５􀆰B　６􀆰 (１)２Mg＋O２ 点燃 􀪅􀪅２MgO　化合反应　 (２)Fe＋２HCl􀪅􀪅FeCl２＋H２↑　置 换反应　７􀆰 (１)Fe＋CuSO４ 􀪅􀪅FeSO４＋Cu　２Cu＋O２ △ 􀪅􀪅２CuO　 (２)Pb３O４　８􀆰 (１)除去金属表面的污物和氧化物 　 (２)Fe＋２HCl􀪅􀪅FeCl２＋H２↑ 　 (３)①②　 (４)其他条件相同时,活泼金属与酸反应放热的多少与金属种类、酸 的浓度、金属形状有关　 (５)燃烧木材取暖、用天然气烧饭、汽油用作汽车燃料等　９􀆰 (１)０􀆰４ 􀅰９２􀅰