【同步讲义】人教版化学九年级下册--8.03.1 金属资源的利用和保护（上）（word讲义）

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课题3 金属资源的利用和保护（上）


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知识精讲 小杨老师 15521324728 侵权必究


一、金属资源概述
1. 少数很不活泼的金属以单质形式存在，如金、银等。
2. 绝大多数金属以化合物形式存在，如Fe、Cu、Al等。
3. 常见的金属矿石及其主要成分
金属矿石
赤铁矿
黄铁矿
菱铁矿
铝土矿
黄铜矿
辉铜矿
主要成分
Fe2O3
FeS2
FeCO3
Al2O3
CuFeS2
Cu2S
4. 我国矿物储量居世界前列。
5. 人类每年要提取数以亿吨的金属用于工农业生产和其他领域，其中提取量最大的是铁。

二、铁的冶炼
1. 实验室用CO还原氧化铁杨sir化学，侵权必究
冶炼原理
利用CO和Fe2O3反应，在高温下，把铁从铁矿石中还原出来。
实验装置
与仪器

酒精喷灯、直玻璃管、
试管、玻璃导管、
铁架台、胶塞、酒精灯
实验步骤
①检查装置气密性；②装入药品并固定装置；③通入纯净的CO；
④点燃酒精喷灯加热；⑤停止加热；⑥停止通入CO。
实验现象
红棕色粉末逐渐变黑；澄清石灰水变浑浊；尾气燃烧产生蓝色火焰。
相关反应
3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 CO2 + Ca(OH)2 ==== CaCO3↓+ H2O
2CO + O2 2CO2
思考与交流
（1）为什么要先通CO一段时间，再加热？

（2）实验完毕，熄灭酒精喷灯后为何还要继续通CO至冷却？

（3）为什么要用酒精灯点燃尾气？

（4）酒精喷灯、酒精灯的点燃、熄灭顺序是？杨sir化学，侵权必究

（5）如何检验该实验生成了铁单质？


【答案】（1）排净玻璃管内的空气，防止高温加热不纯净的一氧化碳引起爆炸。
（2）防止生成的铁在高温条件下被再次氧化。
（3）防止有毒的一氧化碳进入空气中，污染空气。
（4）通入一氧化碳一段时间后点燃酒精灯，然后再点燃酒精喷灯；结束后先熄灭酒精喷灯，等试管冷却后再熄灭酒精灯。
（5）试验得到的黑色粉末能否被磁铁吸起。
2. 工业炼铁
设备
炼铁高炉
高炉炼铁示意图
原料
铁矿石、焦炭、石灰石、空气

石灰石作用
将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2↑
相关反应
C + O2 CO2 CO2 + C 2CO
3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2
产物
生铁（含碳）杨sir化学，侵权必究

三、炼铁的相关计算
在实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。
1. 纯净物质的质量 = 含杂质物质的总质量×纯度
2. 含杂质物质的总质量 = 纯净物质的质量÷纯度杨sir化学，侵权必究
举个例子
【例题】用1000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少?
【解】1000 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1000 t×80%=800t
设：800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
160 112
800t x
=
x= 560 t
折合成含铁96%的生铁的质量为：560 t÷96%=583t
答：用1000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁583t。


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题型一：金属元素的存在形式杨sir化学，侵权必究
【变1】从化学的角度对下列诗句、成语进行解释，错误的是
A．“点石成金”—化学反应改变了元素种类
B．“满架蔷薇一院香”—分子在不停地运动
C．“热胀冷缩”—粒子间的间隙发生变化
D．“沙里淘金”—金在自然界中可以单质形式存在
【答案】A
【详解】
A、化学反应前后原子和元素种类都不变，故A选项错误；
B、闻到气味类的说明分子是运动的，故B选项正确 ；
C、热胀冷缩是物质体积发生了变化，从微观方面看是构成物质的微粒间的间隙发生变化，故C选项正确；
D、沙里淘金，是将金从沙子中分离出来，金在自然界中能以单质形式存在，故D选项正确；
故选A。
题型二：常见金属矿石的成分杨sir化学，侵权必究
【例2】下列矿石与其主要成分对应不一致的是
A．磁铁矿—FeCO3 B．铝土矿—Al2O3
C．赤铁矿—Fe2O3 D．黄铁矿—FeS2
【答案】A
【详解】
A、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，不是碳酸亚铁，符合题意；
B、铝土矿的主要成分是氧化铝，不符合题意；
C、赤铁矿的主要成分是氧化铁，不符合题意；
D、黄铁矿的主要成分是FeS2，不符合题意。
故选A。
题型三：实验室炼铁杨sir化学，侵权必究
【例3】下列有关模拟工业炼铁的叙述不正确的是

A．炼铁用赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．用燃着的酒精灯可防止CO污染空气
C．硬质玻璃管中红色固体变为黑色
D．实验过程中澄清石灰水变浑浊
【答案】A
【详解】
A、炼铁用赤铁矿的主要成分是Fe2O3，说法不正确，故选项符合题意；
B、一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，用燃着的酒精灯可防止CO污染空气，说法正确，故选项不符合题意；
C、一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，硬质玻璃管中可观察到红色固体变为黑色，说法正确，故选项不符合题意；
D、反应有二氧化碳生成，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，所以实验过程中澄清石灰水变浑浊，说法正确，故选项不符合题意。
故选A。
【例4】如图是实验室中模拟炼铁的实验装置，完成下列问题

（1）实验过程中先进行的是________。（填“加热”或“通一氧化碳”）
（2）写出A中反应的化学方程式：________，可观察到的现象是________；
（3）B中观察到的现象是________，B中反应的化学方程式是________；
（4）该装置的不足之处是________。
【答案】
（1）通一氧化碳
（2） Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 红色粉末变成黑色
（3） 澄清石灰水变浑浊 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
（4）没有尾气处理装置
【解析】
（1）
为防止CO与空气混合加热时引起爆炸，进行加热前要先通入CO排出装置内空气；故实验过程中，先要进行的是通一氧化碳；
（2）
装置A中通入的CO在高温下还原氧化铁，生成铁和二氧化碳，看到红色粉末变成黑色，反应的化学方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（3）
装置B中澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊，因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；
（4）
尾气中含有毒气体CO没经处理直接排放到空气中，这是此实验中的不足，应加以改进。

题型四：工业炼铁杨sir化学，侵权必究
【变5】黄铁矿（主要成分为二硫化亚铁[FeS2]）直接用于炼铁会产生有害气体二氧化硫。为了使黄铁矿得到综合有效利用、减少污染物排放，将黄铁矿用于炼铁的同时可生产硫酸，其工艺流程如下图所示。

请依据工艺流程信息回答下列问题：
（1）黄铁矿的主要成分中硫元素的化合价为_____。
（2）补充完整“沸腾炉”内发生的主要反应：4FeS2+11O2 2_____+8SO2
（3）写出“接触室”内发生反应的化学方程式_____。杨sir化学，侵权必究
【答案】
（1）-1
（2）Fe2O3
（3）2SO2+O2 2SO3
【解析】
（1）
二硫化亚铁FeS2中铁元素化合价为正二价，设硫元素化合价为x，化合物中正负化合价代数和为零；则(+2)+2x =0，x=-1；
（2）
化学反应前后原子种类数目相等；反应前铁、硫、氧原子数目分别为4、8、22，反应后铁、硫、氧原子数目分别为0、8、16，故缺少的物质化学式为Fe2O3；
（3）
由流程可知，“接触室”内发生反应为二氧化硫和氧气在催化剂的作用下生成三氧化硫，化学方程式：2SO2+O2 2SO3。
【例6】甲图是一氧化碳还原氧化铁的装置，乙图是炼铁高炉示意图，下列叙述中正确的是

A．甲图中实验开始时应先点燃加热氧化铁的酒精喷灯，再通CO
B．乙图炼铁中原料焦炭的作用只是提供热量
C．高炉炼制出的生铁是铁合金的一种，属于合成材料
D．一氧化碳还原氧化铁的反应中，一氧化碳是还原剂，一氧化碳发生了氧化反应
【答案】D
【详解】
A、甲图中实验开始时，应先通入一氧化碳，将装置内空气排尽，然后点燃加热氧化铁的酒精喷灯，防止发生爆炸，不符合题意；
B、乙图炼铁中原料焦炭的作用是提供热量和提供还原剂一氧化碳，不符合题意；
C、高炉炼制出的生铁是铁合金的一种，属于金属材料，不符合题意；
D、一氧化碳还原氧化铁的反应中，一氧化碳得到氧，是还原剂，一氧化碳发生了氧化反应，符合题意。
故选D。
题型五：炼铁的计算杨sir化学，侵权必究
【变7-1】现有氧化铁和铁的混合物12g，将混合物在高温条件下与足量的一氧化碳充分反应，得到固体物质9.6g，则混合物中氧化铁的质量分数为____（计算结果保留至0.1%）。
【答案】解：一氧化碳在高温下和氧化铁反应生成二氧化碳和铁；固体减少质量就是氧化铁中氧元素质量12-9.6=2.4g，则氧化铁的质量为，则混合物中氧化铁的质量分数为。
答：混合物中氧化铁的质量分数为66.7%。
【详解】
见答案。
题型六：金属的冶炼综合杨sir化学，侵权必究
【例8】现有①赤铁矿（主要成分是Fe2O3）②磁铁矿（主要成分是Fe3O4）③黄铁矿（主要成分是FeS2），请你从经济效益和环境保护的角度分析三种矿石哪种不适合用来炼铁？为什么？
【答案】FeS2；因为FeS2的含铁量少，而且在冶炼的过程中，会产生二氧化硫而污染空气
【详解】
根据计算可知，Fe2O3中铁元素的质量分数为×100%=70%，Fe3O4中铁元素的质量分数为×100%≈72.4%，FeS2中铁元素的质量分数为×100%≈46.7%，二硫化亚铁中铁的含量最低，而且含有的硫元素燃烧能生成二氧化硫，污染环境，故填：FeS2，因为FeS2的含铁量少，而且在冶炼的过程中，会产生二氧化硫而污染空气。
【例10】人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志。

（1）金、银在自然界有单质形式存在，说明他们的化学性质都______。
（2）在生产生活实践中，人类逐渐掌握了多种金属的冶炼技术。
①比较两种铁矿石磁铁矿（主要成分Fe3O4）和菱铁矿（主要成分FeCO3），从化学的角度分析“磁铁矿作炼铁原料更具优势”，其原因是______。
②近代工业上采用电解熔融氧化铝（A12O3）的方法冶炼铝，Al2O3分解后得到两种单质，该反应的化学方程式为______。
（3）铝合金广泛应用于飞机制造，可增加飞机的载重量以及提高运行速度，这是利用了铝合金______的优良性能。
（4）钛和钛合金是21世纪重要的金属材料。工业制钛的其中一个反应为：，X的化学式为______。
（5）利用“活泼金属”可以制得H2，H2可用作汽车能源。若推广应用于汽车产业，则需综合考虑的因素有______（填字母）。
A．金属原料的成本 B．生成过程中的能耗和污染 C．金属的回收利用
【答案】不活泼 含铁量高 密度小 SO3 ABC
【详解】
（1）以单质形式存在的金属说明化学性质不活泼，金、银在自然界有单质形式存在，说明它们的化学性质都不活泼，故填：不活泼；
（2）①要冶炼金属，金属元素含量高，产量也比较高，故原因是四氧化三铁中铁元素含量（×100% ≈72.4%）高于碳酸亚铁中铁元素含量（×100% ≈48.3%），故填：含铁量高；
②电解熔融氧化铝（Al2O3）的方法冶炼铝，Al2O3分解后得到的两种单质为铝和氧气，反应的化学方程式为2Al2O34Al+3O2↑，故填：2Al2O34Al+3O2↑；
（3）铝合金广泛应用于飞机制造，可增加飞机的载重量以及提高运行速度，这是利用了铝合金密度小的优良性能，故填：密度小；
（4）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变，反应前Ti、F、H 、S、O的原子个数分别为1、4、4、2、8，反应后Ti、F、H 、S、O的原子个数分别为1、4、4、0、2，2个X分子中含有2个硫原子和6个氧原子，X的化学式为SO3，故填：SO3；
（5）推广应用于汽车产业，则需综合考虑的因素有金属原料价格是否便宜、生成过程中的能耗和污染是否大、金属是否便于回收和利用等，故选ABC。
提分特训 小杨老师 15521324728 侵权必究


【题1】下列有关金属材料说法正确的是
A．年产量最高的金属是铝 B．“真金不怕火炼”说明黄金的熔点很高
C．工业上从含有金属元素的矿石里提取金属 D．生铁和钢都是含碳量少的铁合金
【答案】C
【详解】
A：年产量最高的金属是铁，所以A错误。
B：“真金不怕火炼”是指金即使在高温下也不与氧气反应，说明金的化学性质不活泼，所以B错误。
C：地球上的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单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。工业上从含有金属元素并有开采价值的矿石中提炼金属，所以C正确。
D：生铁是含碳量为2%-4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%-2%的铁合金，故生铁不属于含碳量少的铁合金，所以D错误。
故选C。
【题2】某炼铁厂欲利用赤铁矿石(主要成分是氧化铁，杂质不含铁元素，也不参与反应)来炼铁。若要炼制含铁96%的生铁63t，则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是
A．120t B．108t C．96t D．84t
【答案】B
【详解】
化学反应前后元素种类质量不变；生铁中铁元素质量等于矿石中铁元素质量，故炼制含铁96%的生铁63t，理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是63t ×96%÷ ÷(1-20%)=108t；
故选B。
【题3】某兴趣小组利用实验室炼铁装置(如图1)测定氧化铁与铁粉的混合物中Fe2O3的质量分数，取10 g样品与足量CO充分反应后，测得剩余固体的质量为7.6 g，红色粉末质量变化如图2，下列说法不正确的是

A．图2中c点表示红色粉末完全变为黑色
B．图2中ab段表示反应还未开始，其原因是实验开始要先通一会儿一氧化碳
C．图1中试管B中导管开始冒气泡，说明反应开始发生
D．铁矿石样品Fe2O3的分数为80%杨sir化学，侵权必究
【答案】C
【详解】
A、一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，观察到的现象是红色粉末逐渐变为黑色，由图像可以看出，当到c点时，红色固体的质量已经变为0g，说明氧化铁已经完全反应了，故A选项正确；
B、一氧化碳还原氧化铁实验，要先通一会一氧化碳排尽玻璃管内的空气，防止加热时一氧化碳与空气的混合气体发生爆炸，故B选项正确；
C、图1中试管B中导管开始冒气泡，是先通入的一氧化碳排出了玻璃管内的空气产生的气泡，反应还没有发生，故C选项错误；
D、因为通入了足量的一氧化碳，反应是充分的，所以氧化铁已经完全反应，氧化铁和一氧化碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，氧化铁固体失氧后转化成了铁，根据质量守恒定律，原固体质量为10g，反应后生成的7.6g固体，所以固体质量减少了， 减少的质量即为氧化铁中所含有氧元素的质量，所以氧化铁的质量为：，则原混合物中氧化铁的质量分数为 ，故D选项正确；
故选C。
【题5】我国劳动人民在春秋战国时期就会冶铁炼钢，实验室模拟炼铁实验装置如下图所示。

（1）实验时，向 A 中注水的目的是________。
（2）实验过程中，硬质玻璃管中发生的主要的化学方程式为__________。
（3）CO气体除作为反应物外，还能起到的作用是：杨sir化学，侵权必究
①实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；
②__________；
③将B装置中的CO2送入C装置的溶液中。
（4）若取16g氧化铁粉末进行实验，反应一段时间后，经检测剩余黑色固体成分是 Fe 和 Fe3O4，称量固体的质量为X，则 X 的范围为__________。
【答案】
（1）将CO压进B装置，参加反应
（2）
（3）停止加热后，继续通CO气体，防止C中石灰水倒流入玻璃管中
（4）
【解析】
（1）
向 A 中注水集气瓶中水上升将CO压入B装置和氧化铁发生化学反应；
（2）
一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学反应方程式为：；
（3）
停止加热后，玻璃管内温度下降，气体收缩，压强变小，石灰水会倒流入玻璃管中，如果继续通CO气体，则可以防止C中石灰水倒流入玻璃管中；
（4）
根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素质量不变，所以氧化铁中铁元素质量等于黑色固体Fe 和 Fe3O4中铁元素质量，16g氧化铁中铁元素质量为：，若全部是生成铁，则X=11.2g，若全部为四氧化三铁，则X= ，所以X的范围是。
【题7】钢铁产量可以衡量一个国家重工业的发展水平，近年来，我国重工业发展迅速。根据国家统计局《中国统计年鉴 2019》统计：2018 年，我国粗钢产量为 92800.90 万吨，创历史新高。图 1 是工业炼铁的主要装置，图2 是实验室模拟炼铁的装置。

（1）工业上，常利用磁铁矿进行炼铁，磁铁矿的主要成分为______；
（2）生铁硬而脆，钢硬而韧，富有弹性，二者机械性能不同的原因是______；
（3）关于图 2 中实验室模拟炼铁说法中，正确是______。
A 在点燃酒精灯前，应先通入CO一段时间，排尽装置内的空气
B 当观察到导管末端出现蓝色火焰，则说明玻璃管内反应已经开始杨sir化学，侵权必究
C 实验过程中，能够观察到玻璃管内黑色粉末变红，澄清石灰水变浑浊，导管末端出现蓝色火焰
D 一氧化碳还原氧化铁属于置换反应
E 该实验的三个反应中，碳元素的化合价都发生了改变
（4）某同学利用数字传感器测得铝片与稀硫酸反应产生氢气的速率与时间的关系如图1：

①铝与稀硫酸反应的化学方程式为______，图中从 0 到 a 这段时间无 H2 产生的原因是______；
②将铝片与浓度相同的足量稀硫酸、稀盐酸反应，生成氢气的速率前者比后者慢。可能是盐酸中的氯离子对反应有促进作用。于是设计了如图 2 所示的实验：加入的 B 溶液是Na2SO4溶液，依据对比实验的原则，A溶液是______溶液。
【答案】
（1）Fe3O4
（2）含碳量不同
（3）A
（4） 2Al＋3H2SO4＝Al2（SO4）3＋3H2↑ 铝表面有一层致密的氧化铝薄膜，氧化铝与稀硫酸反应不产生气体 NaCl
【分析】
（1）
磁铁矿的主要成分为四氧化三铁，其化学式为Fe3O4。
（2）
生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，生铁和钢中由于碳含量不同，故它们的性质存在差异。
（3）
A、在点燃酒精灯前，应先通入CO一段时间，排尽装置内的空气，防止爆炸，正确；
B、当观察到导管末端出现蓝色火焰，则说明玻璃管内空气已排尽，不能说明反应已经开始，错误；
C、氧化铁与一氧化碳在高温条件下反应生成铁粉（呈黑色不是红色）和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，实验过程中，能够观察到玻璃管内黑色粉末变红，澄清石灰水变浑浊，导管末端出现蓝色火焰，错误；
D、置换反应是一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，该反应的反应物是都是化合物，不属于置换反应，错误。
故选A。
（4）
①铝片与稀硫酸反应产生氢气和硫酸铝，反应的化学方程式为2Al+3 H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑；图中从 0 到 a 这段时间无 H2 产生的原因是铝表面有一层致密的氧化铝薄膜，氧化铝与稀硫酸反应不产生气体。
②为了验证是“盐酸中的氯离子对反应产生促进作用”的猜想，加入的两种溶液一种含氯离子，一种含硫酸根离子，其余相同，则加入的两种溶液是氯化钠或硫酸钠。
【题8】化学兴趣小组同学参观了钢铁厂，并在实验室进行相关探究。
（参观工厂）下图是炼铁高炉及炉内部分化学变化过程的示意图，结合图回答：

（1）高炉炼铁过程中，焦炭主要有两个作用：提供热量；___________(用化学方程式表示)；a、b为出渣口和出铁口，由于炉渣具有熔点低、密度小和不溶于生铁的特点，所以可以获得纯净的生铁，生铁属于___________(选填“混合物”或“纯净物”)，出铁口应该是___________(选填“a”或“b”)。
（设计实验）兴趣小组同学回到化学实验室，设计如图组合实验装置，制取一氧化碳并用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末，结合下图回答：杨sir化学，侵权必究

（2）A装置中反应的化学方程式为___________，该气体发生装置主要操作的优点是___________，但实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制取氧气，无法用该装置达成同样的目的，原因是___________；B装置可以将二氧化碳转化为一氧化碳，该反应是___________(选填“吸热”或“放热”)反应；已知氢氧化钠溶液可以大量吸收二氧化碳、氯化氢气体，为证明C装置中足量的氢氧化钠溶液已经将二氧化碳完全吸收，则D装置中可以盛放___________(填试剂名称)。
（进行实验）
（3）小组同学按图2实验设计准备实验，小明认为“打开弹簧夹后，应该将B、E处酒精灯同时点燃”，你的观点和原因是___________；小组同学想在F处连接一个有“检验、吸收二氧化碳，并收集一氧化碳”三种用途的装置，你认为可以在下图中选择___________(选填“①”“②”“③”)装置。

（4）完全反应后结束实验，证明一氧化碳已经将氧化铁还原的实验现象是___________。
（数据分析）杨sir化学，侵权必究
（5）小组同学将实验后制得的纯铁分成质量相等的两份，其中一份加入10g9.8%的稀硫酸，完全反应后铁有剩余，经气体测定仪测得氢气体积为0.2L。另一份加入10g未知浓度的稀硫酸，完全反应后，相同条件下，测得氢气体积为0.1L，试计算未知浓度的稀硫酸的溶质的质量分数___________。(该条件下氢气密度为0.1g/L)
【答案】
混合物 b 可以控制反应的发生与停止 二氧化锰为粉末状，装置中隔板不能起到固液分离的作用 吸热 澄清石灰水 不正确，应先点燃B处酒精灯，排净E中的空气后再点燃E处酒精灯 ③ 红棕色粉末变成了黑色 4.9%
【详解】
（1）高炉炼铁过程中，焦炭在充足的空气中燃烧生成二氧化碳，放出热量，可以提高炉温；同时高温下焦炭和生成的二氧化碳反应生成一氧化碳，一氧化碳再去还原氧化铁，所以焦炭主要有两个作用：一是产生较高的炉温； 二是提供还原剂一氧化碳化学方程式：。
生铁是铁和碳的合金，所以属于混合物；因为生铁的密度较大，且炉温较高呈液体状态，所以出铁口在底部b口。
（2）A装置中反应碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，；A装置是固液不加热型的发生装置，且应用了多孔隔板，关闭弹簧夹，装置中压强变大液体进入长颈漏斗，液体和固体药品分离，反应停止；打开弹簧夹气体排出，液体流下，固液接触反应进行，可以控制反应的发生与停止；实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制取氧气，无法用该装置达成同样的目的，原因是二氧化锰为粉末状，装置中隔板不能起到固液分离的作用；
B装置可以将二氧化碳转化为一氧化碳，该反应是高温下进行的吸热反应；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可用于检验二氧化碳气体，故为证明C装置中足量的氢氧化钠溶液已经将二氧化碳完全吸收，则D装置中可以盛放澄清石灰水溶液，如果不变浑浊，证明吸收完全。
（3）打开弹簧夹后 B处的酒精灯点然后开始产生一氧化碳，一氧化碳具有可燃性，E 处酒精喷灯若同时点燃，硬质玻璃管中的空气未被排出去，一氧化碳燃烧可能会发生爆炸，所以E 处酒精喷灯应该停一会再点燃，故小明的想法是不正确的，应先点燃B处酒精灯，排净E中的空气后再点燃E处酒精灯。
在 F 处连接一个有“检验、吸收二氧化碳，并收集一氧化碳”三种用途的装置，可以选择③装置，混合气体从长管进入，内部可以放入足量氢氧化钙溶液，它只与二氧化碳反应生成沉淀而不与一氧化碳反应，一氧化碳进入装置压强增大，液体从长导管被压出去，检验、吸收二氧化碳的同时还可以收集一氧化碳。
（4）一氧化碳和氧化铁高温生成铁粉和二氧化碳，反应现象为红棕色粉末变成了黑色。
（5）制得的纯铁分成质量相等的两份，其中一份加入 10 克 9.8%的稀硫酸，完全反应后，完全反应后铁有剩余，生成氢气体积为 0.2L，说明铁至少可以生成0.2L的氢气；另一份加入 10 克未知浓度的稀硫酸，完全反应后，相同条件下，测得氢气体积为0.1L，说明酸不足，硫酸完全反应，生成氢气中的氢元素全部来自10 克未知浓度的稀硫酸中的H2SO4，根据元素守恒可得10 克未知浓度的稀硫酸中溶质的质量为：，则未知浓度的稀硫酸的溶质的质量分数为。

提分作业 小杨老师 15521324728 侵权必究


【练1】自然资源是宝贵的财富，下列有关资源的说法正确的是
A．空气中的二氧化碳严重危害环境，毫无益处
B．地球上的水资源非常丰富，但淡水资源相对较少
C．自然界中化石燃料非常丰富，取之不尽，用之不竭
D．金属资源都是以化合物形式存在于自然界里
【答案】B
【详解】
A、空气中二氧化碳含量过高，会造成温室效应，但是二氧化碳用途很多，如二氧化碳是植物光合作用的原料，固体二氧化碳，即干冰，可用于人工降雨等，不符合题意；
B、地球上的水资源非常丰富，但淡水资源相对较少，且分布不均，符合题意；
C、自然界中化石燃料有限，应合理开采，不符合题意；
D、大多数金属资源是以化合物形式存在于自然界里，少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在，不符合题意。
故选B。
【练2】下列关于金属的说法中，正确的是
A．大多数金属在自然界中以单质形式存在
B．钢属于合金，生铁不属于合金
C．铝土矿的主要成分是Al2O3
D．电线一般用铜制而不是银制，是因为铜的导电性比银好
【答案】C
【详解】
A、大多数金属在自然界中以化合物形式存在，只有少数金属（例如金、银）以单质形式存在，故错误；
B、钢和生铁都属于铁合金，故错误；
C、铝土矿的主要成分是Al2O3，故正确；
D、银的导电性比铜好，但电线一般用铜制而不是银制，是因为银的价格较贵，故错误。
故选C。
【练3】写出下列矿石主要成分的化学式。
（1）赤铁矿：________________；
（2）磁铁矿：________________；
（3）菱铁矿：________________；
（4）铝土矿：________________。
【答案】
（1）Fe2O3
（2）Fe3O4
（3）FeCO3
（4）Al2O3
【解析】
（1）
赤铁矿主要成分为氧化铁Fe2O3；
（2）
磁铁矿主要成分为四氧化三铁Fe3O4；
（3）
菱铁矿主要成分为碳酸亚铁FeCO3；
（4）
铝土矿主要成分为氧化铝Al2O3。
【练4】工业上用600t含氧化铁80%的赤铁矿石冶炼生铁。
（1）600t赤铁矿石中氧化铁的质量为___________t。杨sir化学，侵权必究
（2）上述赤铁矿石理论上冶炼出含铁96%的生铁多少吨？（请根据化学方程式计算，写出计算过程）
【答案】
（1）480
（2）解：设：上述赤铁矿石理论上冶炼出含铁96%的生铁质量为x。


x=350t
答：上述赤铁矿石理论上冶炼出含铁96%的生铁质量为350t。
【分析】
（1）
600t赤铁矿石中氧化铁的质量=600t×80%=480t。
（2）
详见答案。
【练5】钢铁在生产生活中有广泛应用。工业用铁矿石炼铁，实验室也可模拟炼铁。
Ⅰ．工业炼铁
（1）工业炼铁的主要设备为___________。
（2）上述设备中焦炭的作用___________，___________。
Ⅱ．实验室模拟炼铁
（3）实验室模拟炼铁的装置如图所示。

①反应前先通一氧化碳的目的___________。
②硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为___________。
③该装置的缺陷是___________。
（4）小华同学查阅资料得知：铁的氧化物除氧化铁外，其余均为黑色；而且除了铁能够被磁铁吸引外，四氧化三铁也能够被磁铁吸引；铁的氧化物均能和稀硫酸或稀盐酸反应生成相应的铁的化合物和水，没有气体生成；氧化铁转化为铁的具体过程是： Fe2O3Fe3O4FeOFe
①小华认为：用磁铁来检验反应后生成了铁是不够科学的，他的依据是___________。
②小华同学为了验证黑色的生成物中含有铁，他取少量黑色生成物样品于试管中，加入___________，如果观察到有___________产生，则生成物中一定有铁。杨sir化学，侵权必究
【答案】
（1）高炉
（2） 提供热量 制还原剂CO
（3） 排尽装置内的空气，防止一氧化碳与空气的混合气体在加热时发生爆炸
没有尾气处理装置
（4） 四氧化三铁也能被磁铁吸引 稀盐酸（或稀硫酸） 气泡
【分析】
（1）
工业炼铁的主要设备为高炉，故填：高炉。
（2）
上述设备中焦炭与空气中氧气反应放出大量的热，可以提供热量；碳与二氧化碳在高温条件下生成还原剂一氧化碳，所以上述设备中焦炭的作用是提供热量；制还原剂CO，故填；提供热量；制还原剂CO。
（3）
①反应前先通一氧化碳的目的是：排尽装置内的空气，防止一氧化碳与空气的混合气体在加热时发生爆炸，故填：排尽装置内的空气，防止一氧化碳与空气的混合气体在加热时发生爆炸；
②硬质玻璃管内发生反应是一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为，故填： 。
③一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳未进行处理，所以该装置的缺陷是没有尾气处理装置，故填：没有尾气处理装置。
（4）
①由资料可知：四氧化三铁也能够被磁铁吸引，所以用磁铁吸用来检验反应后产物中生成了铁是不够科学的，故填：四氧化三铁也能够被磁铁吸引；
②铁能与稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气，所以为了验证黑色的生成物中含有铁，取少量黑色生成物样品于试管中，加入稀盐酸或稀硫酸，如果观察到有少量气泡产生，则产物中一定有铁生成，故填：稀盐酸（或稀硫酸）；气泡