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2025人教版化学九年级下册
课题3　金属资源的利用和保护
第1课时　金属矿物与铁的冶炼
课后知能演练
基础巩固
1.同学们收集的下列矿石样品中,主要成分为Fe3O4的是(　　)。
A.赤铁矿 B.磁铁矿
C.赤铜矿 D.铝土矿
2.下列不属于工业炼铁的主要原料的是(　　)。
A.赤铁矿石 B.焦炭
C.石灰石 D.二氧化碳
3.《天工开物》中描述了系统、连续的炼铁过程。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
能力提升
4.铁在自然界中分布广泛,在工业、农业和国防科技中有重要应用。
图1
图2
回答下列问题。
(1)用赤铁矿石冶炼生铁的高炉如图1所示。原料中除赤铁矿石和焦炭外,还有　　　　　　。高炉排出气体的主要成分有N2、CO2和　　　　(填化学式)。
(2)有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺,其流程如图2所示,其中,还原竖炉相当于高炉的　　　　　部分,主要反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　;熔融造气炉相当于高炉的　　　　　部分。
5.某化学兴趣小组,为了测定黄铜(铜锌合金)样品中锌的含量,称取10 g样品于烧杯中,向其中加入25 g稀硫酸至恰好完全反应,反应后烧杯中物质的总质量为34.9 g,求:
(1)产生氢气的质量为多少
(2)样品中锌的质量分数为多少
思维拓展
6.(选做题)(2024·山西中考)我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是:“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤,装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛,其底铺薪,发火煅红……冷定,毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如下。(已知:Zn的冶炼温度为904 ℃,Zn的沸点为907 ℃。)
请结合图文信息,分析思考,解决问题。
(1)装入原料器之前,将炉甘石敲碎的目的是　　　　　　　　　　　。
(2)高温炉内,碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。该反应生成物中碳元素为　　　　　价。
(3)冷凝器中发生的变化属于　　　　　　　　(填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)我国古代冶锌晚于铁和铜,结合已知信息,说明其中的原因:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案：
课后知能演练
1.B　解析:赤铁矿的主要成分是氧化铁,其主要成分的化学式为Fe2O3,A项不符合题意;磁铁矿的主要成分是四氧化三铁,其主要成分的化学式为Fe3O4,B项符合题意;赤铜矿的主要成分是氧化亚铜,其主要成分的化学式为Cu2O,C项不符合题意;铝土矿的主要成分是氧化铝,其主要成分的化学式为Al2O3,D项不符合题意。
2.D　解析:工业炼铁的主要原料是石灰石、赤铁矿石、焦炭,石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣,焦炭提供热量和一氧化碳,一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁。D项符合题意。
3.B　解析:煤炭燃烧能够为炼铁提供热量,达到炼铁所需的温度,A项正确;炼铁炉中流出的是铁碳合金,不是纯铁,B项错误;生铁中碳含量较高,熟铁中碳含量低,生铁炒成熟铁的过程中降低了含碳量,C项正确;冶炼得到的生铁水直接炒成熟铁,减少再熔化的过程,节约了燃料,D项正确。
4.(1)石灰石　CO
(2)炉身　Fe2O3+3CO2Fe+3CO2　炉腹
解析:(1)赤铁矿石中含有氧化铁和SiO2等,为除去SiO2,可加入石灰石,石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。高炉炼铁时有CO,而CO无法完全反应,因此尾气中含有CO。
(2)高炉炼铁时,炉身部分发生反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,炉腰部位生成炉渣,炉腹部位生成CO,因此还原竖炉相当于炉身部位,熔融造气炉相当于炉腹部位。
5.解:(1)生成氢气的质量为10 g+25 g-34.9 g=0.1 g。
(2)设参加反应的锌的质量为x。
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.1 g
x=3.25 g
样品中锌的质量分数为×100%=32.5%。
答:产生氢气的质量为0.1 g,样品中锌的质量分数为32.5%。
6.(1)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(2)2C+ZnCO3Zn+3CO↑　+2
(3)物理变化
(4)锌的金属活动性比铁和铜的强
解析:(1)将炉甘石敲碎可以增大反应物的接触面积,使反应更充分。
(2)碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO,反应的化学方程式为2C+ZnCO3Zn+3CO↑;该反应生成物中氧元素为-2价,根据化合物中各元素正、负化合价代数和为0,可知CO中碳元素为+2价。
(3)锌蒸气在冷凝器中冷凝为固态锌,只是状态改变,没有生成新物质,属于物理变化。
(4)锌的金属活动性比铁和铜的强,容易与氧气反应生成锌的化合物,故我国古代冶锌晚于铁和铜。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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