第8单元 课题3 第1课时 铁的冶炼-【同行学案】2025-2026学年九年级下册化学学练测（人教版·新教材）

了同行学案学练测化学九年级下RJ 课题3 金属资 第1课时 即知识清单 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 一、金属在自然界的存在形式 1.存在形式：金属资源广泛地存在于地壳和海 洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等有 形式存在外，其余都以 的 形式存在。 2.几种常见的金属矿石及其主要成分 金属：赤铁 磁铁：赤铜 铝土 金红 软锰 矿物：矿 矿 矿 石 主要 Cu2O TiO. MnO. 成分 二、铁的冶炼 1.主要设备： 2.原料： 空气。 3.反应原理：在高温下，利用炉内反应生成的 把铁从氧化铁里 出来。 4.冶炼过程中的主要反应（用化学方程式 表示) (1)产生还原剂C0的反应： (2)生成铁的反应： 即基础演练 >>>>>>>>>>>>>>> 难度等级基础题 考点一金属资源的存在形式及常见的金属 矿物 1.新情景传统文化“美人首饰侯王印，尽是 沙中浪底来”中描述的是一种在自然界中有 单质形式存在的金属，该金属是 () A.铜 B.金 C.铝 D.铁 2.大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源， 在以下四种矿石中，可用于炼铁的是（) A.赤铁矿（主要成分是Fe2O3) 12 做神龙题得好成绩 源的利用和保护 铁的冶炼（答案P154) B.金红石（主要成分是TO2) C.铝土矿（主要成分是A12O3) D.赤铜矿（主要成分是Cu2O) 考点二铁的冶炼 3.（教材P17图8-15变式)(2023·驻马店三模) 如图所示，明代宋应星的《天工开物》描绘了 我国的古代炼铁术。下列说法错误的是 A向高炉内加入铁矿石、焦炭、石灰石，在高 温下炼铁 B.高炉炼铁出铁口出的是生铁 C.加入焦炭的目的只是利用其可燃性 D.工业上用赤铁矿石炼铁的化学方程式为 Fe,0,+3C0高温2Fe十3C0, 4.(2024·江阴模拟)《天工开物》中描述了系 统、连续的炼铁炼钢过程，利用煤炭炼铁，从 炼铁炉流出的生铁水，直接流进炒铁炉里炒 成熟铁，从而减少了再熔化的过程。下列说 法错误的是 () A煤炭燃烧的温度能够达到炼铁所需的 温度 B.炼铁炉中流出的是纯铁 C.生铁炒成熟铁的过程中降低了含碳量 D.该炼铁工艺减少了再熔化的过程，节约燃 料，彰显了古代劳动人民的智慧 5.炼铁厂常以焦炭、赤铁矿（主要成分是氧化 铁)、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下： 焦炭 过量空气、高温 CO2 焦炭，高温，CO ① ② 赤铁矿，高温Fe ③ (1)写出②反应的化学方程式： (2)③发生还原反应的物质是 (3)反应完全结束后，检验所得固体中含有铁 的最简单方法是 0 6.(教材P17图8-16变式)铁是一种重要的金 属材料。如图为高炉炼铁的示意图。 铁矿石、焦炭、石灰石 高炉气体高炉气体 开始生成生铁 形成炉渣 进风口 进风口 香 出渣口 出铁口 生铁 (1)高炉炼铁的原料有赤铁矿（主要成分氧化 铁)、焦炭、石灰石和 (2)将原料加人高炉前，固体原料需要粉碎， 其目的是 (3)炼铁的主要反应如下： ①C+0,高温c0, ②C+CO, 高温2C0 ③ 考点三纯度的计算 7.(教材P23练与应用8变式)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 第八单元金属和金属材料☑ 铁63t,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 量是多少？ 即能力提升 >>>>>>>>>>>>难度等级中档题 8.(2024·呼和浩特一模)下列关于高炉炼铁的 说法中正确的是 ) +炉气（含有N2、C0、 赤铁矿 C02、S02) (主要成分氧化铁)石灰石 焦炭 :高温空气 炉渣（含有 硅酸钙) 生铁水 A.图中高炉炼铁的主要反应是3C+ 2Fe,0,商温4Fe+3C0,个 B.焦炭通过反应2C+0,点燃2C0提供了治 铁所需的热能，同时生成了还原剂CO C.炉气经过合理处理之后可用作气体燃料 D.高炉炼铁的产品是纯铁，可用来炼钢 做神龙题得好成绩 13 同行学案学练测化学九年级下RJ 9.工业上利用赤铁矿石（主要成分是Fe2O3,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、焦炭、石灰石（主要成分：CaCO) 高炉气体（主要成分：N2、C0、C02 和S02) 空 高炉中 炉渣主要成分：硅酸钙(CaSiOa 煅烧 ·生铁 A.CaSiO3中硅元素显十4价 B.高炉气体中SO2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.高炉炼铁的产物是铁 10.A~G是初中化学常见的物质。已知A为 黑色固体单质，B为红棕色粉末，G为紫红 色固体单质，它们的转化关系如图所示，回 答下列问题。 +A高温 E 高温 加热 +硫酸铜溶液 B Ⅲ (1)写出化学式：A :B F 0 (2)反应Ⅱ的化学方程式为 (3)反应Ⅲ的化学方程式为 11.工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如图： 铁矿石、焦炭 高炉 和石灰石 纯氧 气体， 炼铁 滋 高炉 生铁一炼钢炉 人钢锭轧制 钢板 气 炉渣 已知：生铁的含碳量为2%~4.3%；钢的含 碳量为0.03%~2%。 (1)以赤铁矿为例写出高炉炼铁原理的化学 方程式： 14 做神龙题得好成绩 (2)炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是 (3)热空气和高炉气体的主要成分有一种相 同，这种气体的化学式是 。 炉渣中 含有硅酸钙(CaSiO3),其中硅元素的化合 价是 (4)炼钢炉中，通入纯氧的目的是 将钢锭轧成钢板， 体现了金属的 性。 12.某钢铁厂采用赤铁矿冶炼钢铁，其主要工艺 流程如下，请回答下列问题。 赤铁矿 高炉气体 发电厂 焦炭 粉碎 石灰石 ① 高温 炉渣 水泥厂 ② 空气 生铁 氧气氢气钢 ③ ④ [查阅资料] I.赤铁矿的主要成分是Fe2O3和SiO2。 Ⅱ.石灰石的主要作用是将矿石中的SiO2 转变为炉渣（主要成分是CaSiO3)和一种氧 化物。 (1)在步骤①中将固体反应物粉碎的目的是 0 (2)高炉气体中除SO2、CO外，主要成分还 有 (3)在步骤②生成炉渣的反应中没有化合价 的改变，请写出生成炉渣反应的化学方程 式： 0 (4)在步骤④中吹入氩气，使钢水循环流动， 使各部分均匀混合，相当于化学实验中 (填一种仪器名称)的作用。 13.新情境生产生活随着炼铁技术的进步， 对物质资源的综合利用是大势所趋。竖炉 治铁工艺流程如图所示，根据下列流程图 回答问题。 赤铁矿Fe,O) 天然气(CH) 高温尾气 (C02和H20) 催化 还原 反应室 反应室 合成气(CO和 合成 铁水日 其他 燃烧室 产品 1←混合气(CH和O) (注：括号内化学式表示相应物质的主要成分) (1)铁矿石事先要经过粉碎处理，目的 是 0 (2)赤铁矿的主要成分是 (填化学式)，与CO反应的化学方程式 为 (3)反应催化室里发生化合价变化的元素 是 14.为了测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数， 取矿石样品40g,加入足量稀盐酸，充分反 应，过滤、洗涤、干燥后得到滤渣8g(矿石中 的杂质既不溶于水，也不与盐酸反应)。 计算： (1)该赤铁矿石中氧化铁的质量分数。 (2)现有这种赤铁矿石1000t,用一氧化碳 完全还原，理论上可炼出含铁96%的生铁 多少吨？（结果保留整数） 第八单元金属和金属材料☑ 即素养培育 >>>>>>>>)>>>>>》难度等级培优题 15.科学态度与责任》(2023·广州中考)我国古 代科技璀璨夺目，金属的冶炼与使用在当时 已处于世界先进水平。 (1)日常生活中，适合制作电缆的金属是 (填字母)。 A.金 B.铜 C.汞 D.钨 (2)明代《天工开物》描述了锡的治冶炼方法， 如图1所示。 ①原料锡砂中的SnO2和木炭反应得到锡 和二氧化碳，化学方程式为 .o ②炼锡时混人少许铅形成合金，产物更易熔 化流出，原因是 炼锡： 炼锌： 液态锌 炉甘石 +煤粉 果饼 图1 图2 (3)图2为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘 石成分是ZnCO3,高温易分解生成ZnO. ①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量， 泥罐内煤粉的主要作用是 ②已知锌的沸点为907℃，泥罐下部温度可 达1200℃，上部约为600℃，该工艺从反应 混合物中收集液态锌的方法属于 (填字母)。 A.结晶B.蒸发C.蒸馏D.升华 ③必须冷却后才能取锌，是为了防止发生反 应： (写化学方程式)。 (4)湿法冶金利用置换反应。向Cu(NO3)2、 AgNO3混合液中加入Fe粉，充分反应后过 滤。若滤渣中有两种金属，则滤液中一定不 含的金属阳离子是 做神龙题得好成绩 6加入足量的AgNO3溶液，因为固体X为Ag、Cu、Zn,其 Fe,0,+3C0商温2Fe+3C0,(3)C、H 中Ag不与AgNO3反应，Cu、Zn与AgNO3反应。(3)步 14.解：(1)该赤铁矿石中氧化铁的质量为40g一8g=32g,赤 骤I中，Zn和AgNO3反应后溶液质量减小，Zn和 Cu(NO3)2反应后溶液质量增大，当减小的质量大于增大 铁矿石中氧化铁的质量分数为2X100%=80%。 40g 的质量时，即锌和硝酸铜溶液反应使溶液增大的质量比 (2)1000t赤铁矿石中氧化铁的质量为1000t×80%= 锌和硝酸银溶液反应使溶液减小的质量小，则会导致溶 800t;设理论上可炼出含铁96%的生铁质量为x。 液乙的质量小于溶液甲的质量。 Fe,0,+3C0高温2Fe+3C0, 课题3金属资源的利用和保护 160 112 第1课时铁的治炼 800t 96%Xx 知识清单 160800t 一、l.单质化合物2.Fe2O3FeO4AlO3 11296%×x x≈583t 二、1.高炉2.赤铁矿石焦炭石灰石 答：(1)该赤铁矿石中氧化铁的质量分数是80%；(2)理论 3.一氧化碳还原 上可炼出含铁96%的生铁583t。 4.1)C+0,商温c0,C0,十C高温2C0 素养培育 (2)3C0+Fe,0,商墨2Fe+3C0, 15.(1)B(2)①C+Sn0,高温sn+C0,↑②合金的熔点比 基础演练 组分金属熔点低(3)①作还原剂②C③2Z十O2 1.B2.A3.C4.B 高温2Zn0(4)银离子（或：Ag)[解析](2）①原料锡 5.(1)C0,十C高温2C0(2Fe,0,(3)用磁铁吸引 砂中的SO2和木炭高温下反应得到锡和二氧化碳。 6.(1)空气(2)增大接触面积，加快反应速率(3)③3C0+ ②合金的熔点低于其组成中纯金属的熔点，炼锡时混入 Fe,0,高温2Fe十3C0, 少许铅形成合金，产物更易熔化流出。(3)①煤粉的主要 成分是碳，在高温的条件下，碳酸锌分解为氧化锌和二氧 7.解：生铁中铁的质量为63t×96%=60.48t。 化碳，在高温的条件下，碳能夺取氧化锌中的氧将其还原 炼出的铁的质量为60.48t÷(1一10%)=67.2t。 为锌，所以泥罐内煤粉的主要作用是作还原剂。②由于 设需要氧化铁的质量为x。 锌的沸点为907℃，泥罐下部温度可达1200℃，上部约 3C0+Fe,0,高温2Fe+3C0, 为600℃，在泥罐下部锌呈气态，且不断上升，到达泥罐 160 112 上部后，锌由气态转化为液态，故从反应混合物中收集液 67.2t 态锌的方法属于蒸馏。③必须冷却后才能取锌，是为了 160 11267.2tx=96t 防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌。(4)向 铁矿石的质量为96t÷(1-20%)=120t。 Cu(NO3)2、AgNO,3混合液中加入Fe粉，铁会先与硝酸银 答：理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是120t。 反应，待硝酸银反应完全，铁有剩余，铁会与硝酸铜反应， 能力提升 充分反应后过滤，若滤渣中有两种金属，则为银和铜，可 确定硝酸银中的银一定被全部置换出来，无法判断硝酸 8.C9.D 铜是否有剩余，则滤液中一定不含的金属阳离子是银离 10.(1)CFe,0,Cu0(2)C0,+C高温2C0(3)Fe十 子(Ag)。 CuSO=FeSO+Cu 第2课时 金属资源保护 1,1)3C0+Fe,0,商退2Fe+3C0,(2)增大接触面积，使 知识清单 其充分反应(3)N2十4(4)使生铁中碳充分反应，降 一、生锈无变化无变化氧气水 低碳的含量延展 二、洁净和干燥保护层铬合金 12.(1)增大反应物之间的接触面积，加快反应速率(2)氮 三、2.(1)腐蚀(2)回收利用(3)有计划 气、二氧化碳（合理即可）(3)S0,十CaC0,高温CaSiO, 基础演练 +CO2个(4)玻璃棒 1.A2.C3.A4.A 13.(1)增大接触面积，使反应更快更充分(2)Fe2O3 5.(1)ade(2)涂油（合理即可）(3)擦干（合理即可） ·154·同行学案学练测 6.A 实验演练 7.(1)①(2)CuSO4十Fe-FeSO4十Cu(3)节约金属资 1.C 源（合理即可） 2.(1)除去表面的氧化物(2)产生气泡，溶液由无色变成浅 能力提升 绿色Fe十2HCI一FeC,+H2个(3)析出银白色固 8.B9.C10.A 体，溶液由无色变为蓝色Cu十2AgNO3一Cu(NO3)2十 11.(1)刷漆（合理即可）(2)ABC(3)盐和酸存在 2Ag(4)实验甲产生气泡速率比实验丙慢(5)铁硫酸 12.(1)FeH2O(合理即可)(2)吸附氧气铁粉、水 铜（合理即可） (3)FezO3(4)加快铁粉的锈蚀速率(5)稀盐酸（或：稀 3.(1)防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂火柴燃烧消耗 硫酸)产生气泡 了较多的氧气，使氧气不足(2)氢气加人等体积等浓 素养培育 度的稀盐酸(3)Cu十2AgNO3一Cu(NO3)2十2Ag 13.D[解析]对比实验①和②可知，影响铜生锈的因素是 如图所示。（合理即可） 无明显现象 CO2,A错误；对比实验①和③可知，影响铜生锈的因素是 铜丝 O2,B错误；对比实验①和④可知，影响铜生锈的因素是 H2O,C错误；由以上分析可知，此实验设计运用了控制变 硫酸亚 量的方法，D正确。 铁溶液 实验活动5 常见金属的物理性质 跨学科实践活动7垃圾的分类与回收利用 和化学性质 1.(1)过滤AC(2)分解反应(3)Fe202+3H2SO4 Fe2(SO4)3十3H2O(4)既可以减少环境的污染，又可以 实验步骤 节约资源和能源（合理即可） 1.(1)银白色红色金属光泽(2)铝片 铜片铜片 2.(1)①化学②S02+Ca(OH)2CaSO3￥+H20 铝片黄铜片铜片(3)发光导电 2.活动一-：铜片表面变黑2Cu十0，△2Cu0 (2)①弱②Cd0+C1200℃ Cd个十CO个置换反应 隔绝空气 活动二：(1)大量气泡无色Mg+2HCI—MgC2+ (3)①A②保护气，隔绝空气，防止氧化（合理即可） H2个较大量气泡无色2A1+6HCI—2AICL十 (4)减少资源的浪费（合理即可） 3H2个较大量气泡无色Zn+2HCl—ZnC2+H个 单元总结 气泡缓慢浅绿色Fe十2HCI一FeC2十H2个无变 真题演练 化(2)氢气；用燃着的火柴点燃，产生淡蓝色火焰或听到 1.A2.A 轻微的爆鸣声，证明是氢气。 3.(1)金属(2)高(3)导电(4)氧气 活动三： 4.C5.B 方案一：覆盖一层红色物质蓝色浅绿色FeCu 覆 6.C[解析]锌先与CuCl2反应，再与FCl2反应，若滤渣中 盖一层银白色物质无色蓝色Cu Ag Fe Cu Ag 只有一种金属，该金属是铜，滤液中溶质不一定有三种，也 方案二： 可能是锌和氯化铜恰好完全反应，此时滤液中溶质有氯化 实验 现象 结论 亚铁、氯化锌两种，A错误；若滤渣中有两种金属，滤液中 加人稀盐酸 金属 溶质不一定有两种，也可能是锌和氯化亚铁恰好完全反 铁片表面产生 活动 应，此时滤液中溶质只有氯化锌一种，B错误；若滤液中只 气泡，铜片表面 性：Fe 有一种溶质，滤渣中一定含有铁，此时向滤渣中加入稀硫 金属活 铁片 铜片 无变化 >Cu 酸，一定有气泡产生，C正确；若滤液中有两种溶质，说明溶 动性：Fe 质是氯化锌、氯化亚铁，若氯化亚铁部分参加了反应，滤渣 铜片表面覆盖 金属 > Cu 中含有铜、铁，铁能与稀硫酸反应生成氢气，则向滤渣中加 ΠAgN0 溶液 ·层银白色物活动 >Ag 入稀硫酸有气泡产生，D错误。 丶铜片 质，溶液逐渐由性：Cu 7.(1)Cu+2AgNO3一Cu(NO3)2+2Ag(2)锌片和铁片 无色变为蓝色 Ag 表面均产生气泡，且C中锌片表面产生气泡的速率比A中