6.3 金属矿物与金属冶炼（题型专练）化学新教材科粤版九年级下册

学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 第三节 金属矿物与金属冶炼（题型突破举一反三） 目录 题型01常见金属矿物 题型02一氧化碳还原氧化铁的实验探究 题型03工业炼铁（高炉炼铁） 题型04炼铁相关化学方程式与计算基础 题型05金属治炼的常用化学方法 题型01常见金属矿物 三典例精析 【答案】B 举一反三 【变式11】【答案】C 【变式12】【答案】B 【变式1-3】【答案】C 题型02 一氧化碳还原氧化铁的实验探究 典例精析 【典例2】【答案】D 举一反三 【变式21】【答案】B 1/3 西学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 【变式2-2】【答案】D 【变式23】【答案】B 题型03工业炼铁（高炉炼铁） 典例精析 【典例3】【答案】D 举一反主 【变式31】【答案】C 【变式3-2】【答案】A 【变式33】【答案】D 题型04炼铁相关化学方程式与计算基础 典例精析 【典例4】【答案】C 举一反三 【变式41】【答案】C 【变式42】【答案】A 【变式43】【答案】D 题型05金属治炼的常用化学方法 2/3 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 典例精析 【典例5】【答案】C 举一反主 【变式51】【答案】B 【变式52】【答案】B 【变式53】【答案】C 3/3 第三节 金属矿物与金属冶炼（题型突破·举一反三） 题型01 常见金属矿物 题型02 一氧化碳还原氧化铁的实验探究 题型03 工业炼铁（高炉炼铁） 题型04 炼铁相关化学方程式与计算基础 题型05 金属冶炼的常用化学方法 ▌题型01 常见金属矿物 1. 通过金属冶炼，人们可将矿物中的金属化合物转化为金属 单质 。 2. 地壳中的金属元素， 铝 和铁的含量最多，加上钙、钠、钾、镁一共 6 种金属元素，占了地壳总质量的23.14%，其余众多金属元素在地壳中的储存量很少的。 3．金属矿物的种类及主要成分 （1）铁的矿物主要有：赤铁矿（主要成分 Fe2O3 ）、磁铁矿（主要成分Fe3O4）、菱铁矿（主要成分FeCO3）、黄铁矿（主要成分FeS2）、褐铁矿（主要成分Fe2O3·xH2O）； （2）铜的矿物主要有：黄铜矿、赤铜矿（主要成分Cu2O）、孔雀石（主要成分Cu2(OH)2CO3）、斑铜矿等； （3）铝的矿物主要有：铝土矿、明矾石等。 【典例1】（25-26九年级上·陕西咸阳·期末）下列矿石的主要成分，属于氧化物且常用于炼铁的是（　） A. 菱铁矿（FeCO₃） B. 赤铁矿（Fe₂O₃） C. 黄铁矿（FeS₂） D. 孔雀石（Cu₂(OH)₂CO₃） 【答案】B 【详解】氧化物要求由两种元素组成，且一种为氧元素。赤铁矿主要成分为氧化铁，属于氧化物，工业上常用赤铁矿炼铁；菱铁矿属于碳酸盐，黄铁矿不含氧元素，孔雀石属于碱式盐，均不符合。 【变式1-1】（25-26九年级上·广东广州·期末）自然界中能以单质形式存在的金属是（　） A. 铁　 B. 铝 　C. 金　 D. 锌 【答案】C 【详解】铁、铝、锌金属活动性较强，在自然界容易与氧气等物质反应，以化合物形式存在；金化学性质极稳定，自然界存在单质金。 【变式1-2】（25-26九年级上·甘肃天水·期末）磁铁矿的主要成分是（　） A. Fe₂O₃ B. Fe₃O₄ C. FeCO₃ D. FeS₂ 【答案】B 【详解】磁铁矿主要成分四氧化三铁，具有磁性；赤铁矿主要成分是氧化铁。注意区分二者名称与化学式，考试经常混淆。 【变式 1-3】（24-25九年级下·广东佛山·期中）下列关于金属矿物说法正确的是（　） A. 铝土矿主要成分是 Al B. 所有金属在自然界都以化合物形式存在 C. 选择炼铁矿石，尽量不选用含硫的矿石 D. 磁铁矿主要成分是氧化铁 【答案】C 【详解】A 错误，铝土矿主要成分为氧化铝，不是铝单质； B 错误，金银存在单质； C 正确，含硫矿石冶炼生成二氧化硫，污染空气； D 错误，磁铁矿主要成分为四氧化三铁。 ▌题型02 一氧化碳还原氧化铁的实验探究 1．实验装置 2．反应的化学方程式(炼铁的原理)： 3．实验步骤： （1）检查装置的 气密性 。 （2）将适量的氧化铁粉末放入玻璃管内，并固定装置。 （3）向玻璃管内通入 一氧化碳 气体，并点燃 酒精灯 。 （4）待装置内的空气完全排净后，点燃 酒精喷灯 给氧化铁加热。 （5）当玻璃管内红色粉末变为 黑色 时，停止加热。 （6）待玻璃管内的固体冷却至常温后，停止通入 一氧化碳 气体，并熄灭酒精灯。 4．实验现象：红色粉末逐渐变为 黑色 ，澄清的石灰水变 浑浊 ，尾气燃烧产生蓝色火焰。 【典例2】（24-25九年级上·广东广州·期末）如图进行一氧化碳还原氧化铁的实验，以下分析错误的是 已知：①铁粉、四氧化三铁、氧化亚铁均为黑色；且四氧化三铁具有磁性； ②氧化铁还原过程受温度影响是逐步进行的：Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe。 A．实验时需要先通入一氧化碳一段时间，才能点燃酒精喷灯 B．B 处石灰水变浑浊可以说明 A 处反应已经发生 C．C 处点燃酒精灯的作用是处理尾气防止空气污染 D．当 A 处固体变黑且被磁铁吸引，说明发生了Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2的反应 【答案】D 【详解】A.一氧化碳是可燃性气体，与装置内空气混合加热时易发生爆炸，先通入一段时间可以排尽装置内的空气，防止加热爆炸，该分析正确。 B.B处澄清石灰水变浑浊，说明有新生成的进入石灰水，证明A处的氧化铁已经和发生了反应，该分析正确。 C.有毒，直接排放会污染空气，C处点燃酒精灯可以将未反应的燃烧转化为无毒的，处理尾气防止污染，该分析正确。 D.根据题目给出的已知信息，四氧化三铁是黑色固体且具有磁性，氧化铁还原的第一步就会生成四氧化三铁，因此A处固体变黑且被磁铁吸引，也可能是反应仅生成了四氧化三铁，不一定生成了单质铁，不能说明已经发生了氧化铁完全还原为铁的反应，该分析错误。 【变式2-1】如图是实验室模拟工业炼铁的实验装置图，下列说法正确的是 A．该反应的原理为 B．在点燃酒精喷灯前，应先通入CO气体排尽装置中的空气 C．该实验可以观察到B处固体从黑色逐渐变成红色 D．B处玻璃管内发生的化学反应是还原反应，氧化剂是CO 【答案】B 【详解】A.一氧化碳还原氧化铁的反应需要高温条件，该化学方程式未标注反应条件，正确的反应方程式为，选项错误。 B.CO属于可燃性气体，与空气混合后加热可能发生爆炸，点燃酒精喷灯前先通入CO排尽装置内空气，可避免爆炸风险，选项正确。 C.B处反应物为红棕色，生成物铁粉为黑色，实验现象应为红棕色固体逐渐变为黑色，选项错误。 D.还原反应中提供氧的物质为氧化剂，该反应中是氧化剂，CO是还原剂，选项错误。 【变式2-2】下列有关一氧化碳还原氧化铁的实验叙述不正确的是 A．玻璃管中红棕色固体变为黑色 B．实验开始时先通入CO再加热 C．反应原理： D．尾气直接排放不会污染空气 【答案】D 【详解】A.为红棕色固体，反应生成的铁粉为黑色，实验现象为红棕色固体变为黑色，表述正确。 B.先通入可排尽装置内的空气，避免加热时与空气混合发生爆炸，操作正确。 C.高温下还原生成和，反应方程式书写正确。 D.尾气中含有未完全反应的有毒气体，直接排放会污染空气，表述错误，符合题意。 【变式2-3】用一氧化碳还原氧化铁的实验中，转化为铁的具体过程是：。已知铁的氧化物除外，其余均为黑色。下列说法正确的是 A．装置中漏斗的作用是防止倒吸 B．当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为时，固体成分是和FeO C．该实验中所有的化学反应里，氧元素的化合价均未改变 D．通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁 【答案】B 【详解】A.一氧化碳有毒，漏斗的作用是聚集一氧化碳，方便点燃，防止污染空气，A错误。 B.先计算各含铁物质中铁元素的质量分数：：ω(Fe)=  , ：ω(Fe)=  ,  ：ω(Fe)=  ,单质Fe：ω(Fe)=100%  ,74%介于72.4%和77.8%之间，因此固体成分为和的混合物，B正确。 C.尾气中燃烧的反应中，反应物中氧元素为0价，生成物中氧元素为-2价，氧元素化合价发生改变，C错误。 D.、、单质均为黑色固体，仅通过固体颜色无法判断氧化铁是否完全转化为铁，D错误。 ▌题型03 工业炼铁（高炉炼铁） 1．设备：高炉 2．原料：铁矿石、焦炭、石灰石； 3．尾气主要成分： CO 和CO2（需经处理后再排放）。 【典例3】（25-26九年级上·广东深圳·期末）．“双碳”背景下，“以氢减碳”的氢冶金成为优化能源结构、实现绿色低碳的有效途径之一。如图是我国某工厂设计的高炉低碳冶炼关键技术与工艺。下列说法错误的是 A．高炉炼铁中，焦炭的作用除了燃烧提供热量以外，还会与二氧化碳反应生成还原剂 B．生铁是铁的合金，是混合物 C．“富氧空气喷吹”能增大的浓度，并使反应物接触更充分，从而使反应更充分 D．高炉气体的分离过程属于化学变化 【答案】D 【详解】A.高炉炼铁中，焦炭先发生反应释放热量提供高温环境，再发生反应，生成的是还原铁矿石的还原剂，正确； B.生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合金，含有铁、碳等多种物质，属于混合物，正确； C.富氧空气中氧气浓度高于普通空气，可增大反应物的浓度，喷吹的操作能增大反应物接触面积，二者都可使反应更充分，正确； D.高炉气体的分离过程仅将高炉气体中的粉尘、、、等成分分离，没有新物质生成，属于物理变化，错误。 【变式3-1】（24-25九年级下·广东珠海·期中）古文献记载的大鉴炉炼铁与现代高炉炼铁原理相似：“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。”装置如图所示，下列说法错误的是 A．将黑砂粉碎有利于增大接触面积 B．通风道鼓风，可提高炉内温度 C．炉内铁的氧化物主要与木炭发生反应 D．该工艺得到的产品是生铁 【答案】C 【详解】A.将固体黑砂粉碎可增大反应物间的接触面积，加快反应速率，正确。 B.通风道鼓入含氧气的空气，能使木炭燃烧更充分，释放更多热量，提高炉内温度，正确。 C.炉内核心还原过程为：首先木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳再和灼热木炭反应生成一氧化碳，最终是一氧化碳还原铁的氧化物得到单质铁，并非铁的氧化物直接和木炭反应，错误。 D.该工艺原理和现代高炉炼铁一致，产物含有未反应的碳等杂质，属于生铁，正确。 【变式3-2】我国科学家研发了一种闪速炼铁技术，用氢气还原铁矿石粉，只需3～6秒即可完成传统高炉5～6小时的炼铁过程，且还原率大于90%。如图为传统高炉炼铁和闪速炼铁的示意图。下列说法错误的是 A．传统高炉炼铁，反应炉中还原铁矿石的主要物质是焦炭 B．闪速炼铁通过将粉状铁矿砂喷入高温还原塔内，实现快速还原 C．闪速炼铁用氢气替代传统高炉炼铁的焦炭，减少了CO2的排放 D．闪速炼铁技术通入过量氢气，出炉烟气中的氢气可回收利用 【答案】A 【详解】A、传统高炉炼铁，反应炉中还原铁矿石的主要物质是一氧化碳，不是焦炭，符合题意； B、将粉状铁矿砂喷入高温还原塔内，可以增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分，不符合题意； C、氢气与铁的氧化物在高温下反应生成铁和水，故闪速炼铁用氢气替代传统高炉炼铁的焦炭，减少了CO2的排放，不符合题意； D、闪速炼铁技术，为保证铁矿砂能充分被还原，通入过量氢气，氢气作为还原剂参与反应，反应后未反应的氢气会随着烟气排出，出炉烟气中的氢气可回收利用，实现资源的有效利用，不符合题意。 故选A。 【变式3-3】下图是炼铁高炉示意图。下列叙述正确的是 A．原料焦炭的作用只是提供热量 B．排放的高炉气体中只有一种成分 C．图中高炉炼铁的主要原理是 D．冶炼过程中石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 【答案】D 【详解】A、焦炭通过反应提供了炼铁所需的热能，同时通过反应生成了还原剂CO，说法错误，不符合题意； B、空气中含有氮气、氧气等多种气体，氮气不参与反应，则排放的高炉气体中有氮气、等多种成分，说法错误，不符合题意。 C、高炉炼铁的主要原理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，化学方程式为，说法错误，不符合题意； D、冶炼过程中石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣，说法正确，符合题意； 故选D。 ▌题型04 炼铁相关化学方程式与计算基础 1.核心方程式： 2.化学方程式计算：代入纯净物质量；矿石、生铁都是混合物，不能直接代入方程式，需要换算纯物质。 【典例4】（25-26九年级上·陕西咸阳·期末）某种铁的氧化物X与足量的CO充分反应，生成的气体被足量的澄清石灰水充分吸收，生成沉淀的质量与X的质量比为50：29，则X的成分可能是 A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe2O3和Fe3O4 【答案】C 【详解】设X的化学式为，铁的氧化物中的1个O原子，经CO还原生成1个，最终对应1个沉淀，则氧元素与碳酸钙质量关系为。 由题干可知碳酸钙与氧化物X的质量比为，将碳酸钙的质量作为桥梁，把这两个比例联系起来，则氧元素与氧化物X质量比为，由此可知X中氧元素与铁元素质量比为，则，故X的化学式为，选C。 【变式4-1】（25-26九年级上·广东广州·期末）用足量的一氧化碳还原某和的固体混合物，充分反应后称得固体的质量减少了6.4 g，则原固体混合物的质量可能为 A．10 g B．18 g C．22 g D．27 g 【答案】C 【详解】足量CO还原铁的氧化物时，固体减少的质量等于混合物中氧元素的总质量，即混合物中总质量为6.4g。 若固体全为：相对分子质量为，氧元素质量分数为，对应固体质量为。 若固体全为：相对分子质量为，氧元素质量分数为，对应固体质量为。原混合物质量介于21.3g~23.2g之间，只有22g符合要求。 【变式 4-2】（25-26九年级上·甘肃天水·期末）只含铁、氧两种元素的样品X，高温下与足量的CO充分反应，生成的气体被足量氢氧化钡溶液吸收，反应化学方程式为：，测定沉淀的质量恰好为原样品X质量的两倍。如果X中只含两种物质，则X中一定含有 A．Fe B．FeO C． D． 【答案】A 【分析】设样品质量为，则生成的质量为。根据反应关系，样品中氧元素全部转化为，最终对应生成，可得关系式：，样品中氧元素的质量分数为：。 【详解】A、中氧元素质量分数为0，小于； B、中氧元素质量分数为，大于； C、中氧元素质量分数为，大于； D、中氧元素质量分数为，大于。 两种物质混合后平均氧元素质量分数为，必须存在氧元素质量分数低于的物质，只有符合，因此X中一定含有。 【变式 4-3】（24-25九年级下·广东佛山·期中）已知： ，向装有20gFe2O3的硬质玻璃管中通入CO，加热反应一段时间后，测得玻璃管中剩余固体质量为15.2g，则下列说法正确的是 A．固体减小的质量就是生成的二氧化碳的质量 B．反应生成Fe的质量为15.2g C．CO发生还原反应 D．参加反应的Fe2O3占原总质量的80% 【答案】D 【详解】A、固体减小的质量（20g-15.2g = 4.8g）为氧元素的质量，并非CO2质量，A错误。 B、剩余固体包括Fe和未反应的Fe2O3，生成Fe的质量不为15.2g（参考D选项的分析），B错误。 C、CO在反应中得氧，发生氧化反应，C错误。 D、参加反应的Fe2O3质量可通过氧损失计算：氧元素的质量分数为=30%，反应Fe2O3质量==16g，占原质量=80%，D正确。 故选D。 ▌题型05 金属冶炼的常用化学方法 方法 适用金属 关键条件与手段 典型实例 热还原法 铜、锌、铁、锡、铅等中等活泼金属 条件：加热或高温 手段：用焦炭（C）、一氧化碳（CO）或氢气（H₂）作还原剂 电解法 钠、钾、镁、铝等活泼金属 条件：通电 手段：电解熔融的金属化合物，Al₂O₃ 需加冰晶石降低熔点 热分解法 汞、银等极不活泼金属 条件：直接加热 手段：不加还原剂，靠化合物自身分解 【典例5】（25-26九年级上·广东深圳·期末）下列冶炼金属的方法错误的是 A．加热分解HgO制金属Hg B．高温下用CO还原赤铁矿炼铁 C．电解氯化镁溶液制金属镁 D．Fe和CuSO4溶液湿法炼铜 【答案】C 【详解】A.Hg为不活泼金属，加热HgO可分解制Hg，该项正确； B.CO还原赤铁矿（Fe2O3）是工业炼铁方法，该项正确； C.镁是活泼金属，电解氯化镁溶液得不到金属镁，应电解熔融氯化镁，该项错误； D.Fe置换CuSO4中的铜是湿法炼铜，该项正确； 故选C。 【变式5-1】金属是宝贵的资源，以下有关金属的冶炼说法正确的是 A．两装置中木炭、焦炭起到的作用相同 B．两装置中反应条件均为高温 C．实验乙中出铁口流出的是纯铁 D．实验甲可观察到红色粉末逐渐变黑 【答案】B 【详解】A、实验甲中木炭的作用是作还原剂，还原金属氧化物，实验乙中焦炭的作用除作还原剂，还原金属氧化物外，还能够燃烧放出热量，维持高炉中的高温，选项错误； B、由图可知，两装置中反应条件均为高温，选项正确； C、实验乙中焦炭过量，出铁口流出的是生铁，选项错误； D、实验甲中的反应是碳与氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，可观察到黑色粉末逐渐变红，选项错误，故选B。 【变式5-2】（25-26九年级上·广东珠海·期中）下列有关金属矿物及金属冶炼的说法中正确的是 A．锰、铝都可通过用一氧化碳与它们的矿物反应冶炼而得 B．高炉炼铁中，焦炭既作燃料提供热量，又与二氧化碳反应生成一氧化碳 C．常见铁的矿物有赤铁矿、黄铁矿、磁铁矿及明矾石等 D．铁在地壳中的含量比铝的高，约占地壳总质量的4.75% 【答案】B 【详解】A、锰可通过用一氧化碳与它的矿物反应冶炼而得，但铝是一种活泼金属，通常通过电解熔融的氧化铝来冶炼，而不是用一氧化碳还原，说法错误，不符合题意； B、高炉炼铁中，焦炭既作燃料提供热量，又与二氧化碳反应生成一氧化碳，一氧化碳再作为还原剂还原铁矿石中的铁，说法正确，符合题意； C、常见铁的矿物有赤铁矿、黄铁矿、磁铁矿，但明矾石并不是铁矿石，它主要成分是十二水合硫酸铝钾，常用于提取铝或制备明矾等，说法错误，不符合题意； D、铝在地壳中的含量比铁的高，铝约占地壳总质量的7.73%，铁约占地壳总质量的4.75%，说法错误，不符合题意。 故选：B。 【变式5-3】（25-26九年级上·陕西咸阳·期末）金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图，下列有关说法错误的是 A．将青铜制成轴承和齿轮，是利用青铜强度高，可塑性好等性能 B．高炉炼铁的原料主要有赤铁矿石、焦炭和石灰石 C．金属铝的利用比镁、钠晚，是因为铝的金属活动性比它们强 D．湿法炼铜工艺是利用铁和硫酸铜溶液反应制取铜 【答案】C 【详解】A.青铜是铜锡合金，具备强度高、可塑性好的优良性能，可用于制作轴承、齿轮，该选项表述正确。 B.高炉炼铁的主要原料为赤铁矿石、焦炭、石灰石，该选项表述正确。 C.金属活动性顺序为，铝的金属活动性弱于钠、镁，铝被利用更晚是因为其冶炼难度更高（需电解法冶炼），该选项表述错误。 D.湿法炼铜的原理是铁和硫酸铜发生置换反应制取铜，反应为，该选项表述正确。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三节 金属矿物与金属冶炼（题型突破·举一反三） 题型01 常见金属矿物 题型02 一氧化碳还原氧化铁的实验探究 题型03 工业炼铁（高炉炼铁） 题型04 炼铁相关化学方程式与计算基础 题型05 金属冶炼的常用化学方法 ▌题型01 常见金属矿物 1. 通过金属冶炼，人们可将矿物中的金属化合物转化为金属 单质 。 2. 地壳中的金属元素， 铝 和铁的含量最多，加上钙、钠、钾、镁一共 6 种金属元素，占了地壳总质量的23.14%，其余众多金属元素在地壳中的储存量很少的。 3．金属矿物的种类及主要成分 （1）铁的矿物主要有：赤铁矿（主要成分 Fe2O3 ）、磁铁矿（主要成分Fe3O4）、菱铁矿（主要成分FeCO3）、黄铁矿（主要成分FeS2）、褐铁矿（主要成分Fe2O3·xH2O）； （2）铜的矿物主要有：黄铜矿、赤铜矿（主要成分Cu2O）、孔雀石（主要成分Cu2(OH)2CO3）、斑铜矿等； （3）铝的矿物主要有：铝土矿、明矾石等。 【典例1】（25-26九年级上·陕西咸阳·期末）下列矿石的主要成分，属于氧化物且常用于炼铁的是（　） A. 菱铁矿（FeCO₃） B. 赤铁矿（Fe₂O₃） C. 黄铁矿（FeS₂） D. 孔雀石（Cu₂(OH)₂CO₃） 【变式1-1】（25-26九年级上·广东广州·期末）自然界中能以单质形式存在的金属是（　） A. 铁　 B. 铝 　C. 金　 D. 锌 【变式1-2】（25-26九年级上·甘肃天水·期末）磁铁矿的主要成分是（　） A. Fe₂O₃ B. Fe₃O₄ C. FeCO₃ D. FeS₂ 【变式 1-3】（24-25九年级下·广东佛山·期中）下列关于金属矿物说法正确的是（　） A. 铝土矿主要成分是 Al B. 所有金属在自然界都以化合物形式存在 C. 选择炼铁矿石，尽量不选用含硫的矿石 D. 磁铁矿主要成分是氧化铁 ▌题型02 一氧化碳还原氧化铁的实验探究 1．实验装置 2．反应的化学方程式(炼铁的原理)： 3．实验步骤： （1）检查装置的 气密性 。 （2）将适量的氧化铁粉末放入玻璃管内，并固定装置。 （3）向玻璃管内通入 一氧化碳 气体，并点燃 酒精灯 。 （4）待装置内的空气完全排净后，点燃 酒精喷灯 给氧化铁加热。 （5）当玻璃管内红色粉末变为 黑色 时，停止加热。 （6）待玻璃管内的固体冷却至常温后，停止通入 一氧化碳 气体，并熄灭酒精灯。 4．实验现象：红色粉末逐渐变为 黑色 ，澄清的石灰水变 浑浊 ，尾气燃烧产生蓝色火焰。 【典例2】（24-25九年级上·广东广州·期末）如图进行一氧化碳还原氧化铁的实验，以下分析错误的是 已知：①铁粉、四氧化三铁、氧化亚铁均为黑色；且四氧化三铁具有磁性； ②氧化铁还原过程受温度影响是逐步进行的：Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe。 A．实验时需要先通入一氧化碳一段时间，才能点燃酒精喷灯 B．B 处石灰水变浑浊可以说明 A 处反应已经发生 C．C 处点燃酒精灯的作用是处理尾气防止空气污染 D．当 A 处固体变黑且被磁铁吸引，说明发生了Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2的反应 【变式2-1】如图是实验室模拟工业炼铁的实验装置图，下列说法正确的是 A．该反应的原理为 B．在点燃酒精喷灯前，应先通入CO气体排尽装置中的空气 C．该实验可以观察到B处固体从黑色逐渐变成红色 D．B处玻璃管内发生的化学反应是还原反应，氧化剂是CO 【变式2-2】下列有关一氧化碳还原氧化铁的实验叙述不正确的是 A．玻璃管中红棕色固体变为黑色 B．实验开始时先通入CO再加热 C．反应原理： D．尾气直接排放不会污染空气 【变式2-3】用一氧化碳还原氧化铁的实验中，转化为铁的具体过程是：。已知铁的氧化物除外，其余均为黑色。下列说法正确的是 A．装置中漏斗的作用是防止倒吸 B．当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为时，固体成分是和FeO C．该实验中所有的化学反应里，氧元素的化合价均未改变 D．通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁 ▌题型03 工业炼铁（高炉炼铁） 1．设备：高炉 2．原料：铁矿石、焦炭、石灰石； 3．尾气主要成分： CO 和CO2（需经处理后再排放）。 【典例3】（25-26九年级上·广东深圳·期末）．“双碳”背景下，“以氢减碳”的氢冶金成为优化能源结构、实现绿色低碳的有效途径之一。如图是我国某工厂设计的高炉低碳冶炼关键技术与工艺。下列说法错误的是 A．高炉炼铁中，焦炭的作用除了燃烧提供热量以外，还会与二氧化碳反应生成还原剂 B．生铁是铁的合金，是混合物 C．“富氧空气喷吹”能增大的浓度，并使反应物接触更充分，从而使反应更充分 D．高炉气体的分离过程属于化学变化 【变式3-1】（24-25九年级下·广东珠海·期中）古文献记载的大鉴炉炼铁与现代高炉炼铁原理相似：“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。”装置如图所示，下列说法错误的是 A．将黑砂粉碎有利于增大接触面积 B．通风道鼓风，可提高炉内温度 C．炉内铁的氧化物主要与木炭发生反应 D．该工艺得到的产品是生铁 【变式3-2】我国科学家研发了一种闪速炼铁技术，用氢气还原铁矿石粉，只需3～6秒即可完成传统高炉5～6小时的炼铁过程，且还原率大于90%。如图为传统高炉炼铁和闪速炼铁的示意图。下列说法错误的是 A．传统高炉炼铁，反应炉中还原铁矿石的主要物质是焦炭 B．闪速炼铁通过将粉状铁矿砂喷入高温还原塔内，实现快速还原 C．闪速炼铁用氢气替代传统高炉炼铁的焦炭，减少了CO2的排放 D．闪速炼铁技术通入过量氢气，出炉烟气中的氢气可回收利用 【变式3-3】下图是炼铁高炉示意图。下列叙述正确的是 A．原料焦炭的作用只是提供热量 B．排放的高炉气体中只有一种成分 C．图中高炉炼铁的主要原理是 D．冶炼过程中石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 ▌题型04 炼铁相关化学方程式与计算基础 1.核心方程式： 2.化学方程式计算：代入纯净物质量；矿石、生铁都是混合物，不能直接代入方程式，需要换算纯物质。 【典例4】（25-26九年级上·陕西咸阳·期末）某种铁的氧化物X与足量的CO充分反应，生成的气体被足量的澄清石灰水充分吸收，生成沉淀的质量与X的质量比为50：29，则X的成分可能是 A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe2O3和Fe3O4 【变式4-1】（25-26九年级上·广东广州·期末）用足量的一氧化碳还原某和的固体混合物，充分反应后称得固体的质量减少了6.4 g，则原固体混合物的质量可能为 A．10 g B．18 g C．22 g D．27 g 【变式 4-2】（25-26九年级上·甘肃天水·期末）只含铁、氧两种元素的样品X，高温下与足量的CO充分反应，生成的气体被足量氢氧化钡溶液吸收，反应化学方程式为：，测定沉淀的质量恰好为原样品X质量的两倍。如果X中只含两种物质，则X中一定含有 A．Fe B．FeO C． D． 【变式 4-3】（24-25九年级下·广东佛山·期中）已知： ，向装有20gFe2O3的硬质玻璃管中通入CO，加热反应一段时间后，测得玻璃管中剩余固体质量为15.2g，则下列说法正确的是 A．固体减小的质量就是生成的二氧化碳的质量 B．反应生成Fe的质量为15.2g C．CO发生还原反应 D．参加反应的Fe2O3占原总质量的80% ▌题型05 金属冶炼的常用化学方法 方法 适用金属 关键条件与手段 典型实例 热还原法 铜、锌、铁、锡、铅等中等活泼金属 条件：加热或高温 手段：用焦炭（C）、一氧化碳（CO）或氢气（H₂）作还原剂 电解法 钠、钾、镁、铝等活泼金属 条件：通电 手段：电解熔融的金属化合物，Al₂O₃ 需加冰晶石降低熔点 热分解法 汞、银等极不活泼金属 条件：直接加热 手段：不加还原剂，靠化合物自身分解 【典例5】（25-26九年级上·广东深圳·期末）下列冶炼金属的方法错误的是 A．加热分解HgO制金属Hg B．高温下用CO还原赤铁矿炼铁 C．电解氯化镁溶液制金属镁 D．Fe和CuSO4溶液湿法炼铜 【变式5-1】金属是宝贵的资源，以下有关金属的冶炼说法正确的是 A．两装置中木炭、焦炭起到的作用相同 B．两装置中反应条件均为高温 C．实验乙中出铁口流出的是纯铁 D．实验甲可观察到红色粉末逐渐变黑 【变式5-2】（25-26九年级上·广东珠海·期中）下列有关金属矿物及金属冶炼的说法中正确的是 A．锰、铝都可通过用一氧化碳与它们的矿物反应冶炼而得 B．高炉炼铁中，焦炭既作燃料提供热量，又与二氧化碳反应生成一氧化碳 C．常见铁的矿物有赤铁矿、黄铁矿、磁铁矿及明矾石等 D．铁在地壳中的含量比铝的高，约占地壳总质量的4.75% 【变式5-3】（25-26九年级上·陕西咸阳·期末）金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图，下列有关说法错误的是 A．将青铜制成轴承和齿轮，是利用青铜强度高，可塑性好等性能 B．高炉炼铁的原料主要有赤铁矿石、焦炭和石灰石 C．金属铝的利用比镁、钠晚，是因为铝的金属活动性比它们强 D．湿法炼铜工艺是利用铁和硫酸铜溶液反应制取铜 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $