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8.3 金属资源的利用和保护 第1课时　金属矿物及铁的冶炼 含杂质物质的有关计算
知识点1　金属矿物　
1．(湖北襄阳期末)下列金属，在自然界中能以单质形式存在的是( )
A．Fe B．Al
C．Na D．Au
2．(教材素材改编)写出下列金属矿物的主要成分的化学式。
矿物 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿
主要成分 __ __ Fe3O4 __ __
矿物 赤铜矿 金红石 软锰矿
主要成分 Cu2O TiO2 __ __
知识点2　铁的冶炼　
3．(山东潍坊中考)《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。下列有关说法正确的是( )
　　
B．“淘洗铁砂”：铁矿石(主要成分为Fe2O3)能溶于水
　　
4．(陕西延安模拟)下列关于高炉炼铁的说法正确的是( )
A.图中高炉炼铁的主要反应是3C＋2Fe2O34Fe＋3CO2↑
B.焦炭通过反应2C＋O22CO提供了冶铁所需的热能，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
5．钢铁是重要的金属材料，在生产、生活中有广泛的用途。炼铁厂常以焦炭、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、空气等为主要原料炼铁，反应过程如图：
请回答下列问题。
(1)赤铁矿的主要成分Fe2O3中铁元素的化合价是__ __。
(2)第②步的化学反应基本类型属于__ __。
(3)第③步反应的化学方程式为__ __。
知识点3　含杂质物质的有关计算　
6．工业炼铁可利用一氧化碳与氧化铁反应。若要生产含铁97%的生铁231 t，需含氧化铁80%的赤铁矿石的质量最接近( )
A.224 t B．280 t
C．320 t D．400 t
7．(四川眉山中考)磁铁矿石(主要成分为Fe3O4)是常用的炼铁原料，工业上可通过如下反应：Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2将其中的Fe3O4转化为Fe。
(1)Fe3O4中铁、氧的微观粒子数目之比为__ __。
(2)假设炼铁过程中铁没有损耗，用含348吨Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少(写出计算过程)
8．(黑龙江绥化中考)将一氧化碳和铁的氧化物FexOy置于密闭容器中，一定条件下充分反应，反应过程中容器内部分物质的质量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.m的值为19.6
B.参加反应的铁的氧化物的质量为16 g
C.当CO2质量为4.4 g时，容器内CO的质量为14 g
D.铁的氧化物中x∶y＝2∶3
9．(传统文化)(山东东营模拟)我国有着悠久的钢铁冶炼史，《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1，该方法的生产过程可用图2表示。
图1
图2
资料：①潮泥灰主要成分是石灰石。②铁的熔点是1 535 ℃。根据图文回答下列问题。
(1)常见的铁矿石有赤铁矿和__ __(写一种)。
(2)不断鼓入空气的目的是__ __。
(3)炼铁炉中生成铁的化学方程式为__ __。
(4)撒入潮泥灰的主要作用是__ __。不断翻炒液态生铁，是为了降低__ __元素的含量。
(5)钢的性能优良，如钢的熔点比纯铁__ __，易于加工。
10．(四川自贡中考)A、B、C、D四种物质均含同一种金属元素，A为赤铁矿的主要成分，B为单质。它们之间的转化关系如图所示(图中“—”表示物质间能相互发生反应，“→”表示物质间能发生一步转化，部分物质和反应条件已略去)。
(1)C的化学式为__ __，D的化学式为 __ __。
(2)A→B的化学反应方程式为__ __。
11．(科学态度与责任)随着炼铁技术的进步，对物质资源的综合利用是大势所趋。竖炉冶铁工艺流程如图所示，根据流程图回答下列问题。
(1)铁矿石事先要经过粉碎处理，目的是__ __。
(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__ __(填元素符号)。8.3 金属资源的利用和保护 第1课时　金属矿物及铁的冶炼 含杂质物质的有关计算
知识点1　金属矿物　
1．(湖北襄阳期末)下列金属，在自然界中能以单质形式存在的是(　D　)
A．Fe B．Al
C．Na D．Au
2．(教材素材改编)写出下列金属矿物的主要成分的化学式。
矿物 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿
主要成分 __Fe2O3__ Fe3O4 __Al2O3__
矿物 赤铜矿 金红石 软锰矿
主要成分 Cu2O TiO2 __MnO2__
知识点2　铁的冶炼　
3．(山东潍坊中考)《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。下列有关说法正确的是(　C　)
　　
B．“淘洗铁砂”：铁矿石(主要成分为Fe2O3)能溶于水
　　
4．(陕西延安模拟)下列关于高炉炼铁的说法正确的是(　C　)
A.图中高炉炼铁的主要反应是3C＋2Fe2O34Fe＋3CO2↑
B.焦炭通过反应2C＋O22CO提供了冶铁所需的热能，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
5．钢铁是重要的金属材料，在生产、生活中有广泛的用途。炼铁厂常以焦炭、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、空气等为主要原料炼铁，反应过程如图：
请回答下列问题。
(1)赤铁矿的主要成分Fe2O3中铁元素的化合价是__＋3__。
(2)第②步的化学反应基本类型属于__化合反应__。
(3)第③步反应的化学方程式为__3CO＋Fe2O33CO2＋2Fe__。
知识点3　含杂质物质的有关计算　
6．工业炼铁可利用一氧化碳与氧化铁反应。若要生产含铁97%的生铁231 t，需含氧化铁80%的赤铁矿石的质量最接近(　D　)
A.224 t B．280 t
C．320 t D．400 t
7．(四川眉山中考)磁铁矿石(主要成分为Fe3O4)是常用的炼铁原料，工业上可通过如下反应：Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2将其中的Fe3O4转化为Fe。
(1)Fe3O4中铁、氧的微观粒子数目之比为__3∶4__。
(2)假设炼铁过程中铁没有损耗，用含348吨Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少(写出计算过程)
设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。
Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2
232　 　　　　168
348 t　　　　 　96%x
＝　x＝262.5 t
答：理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为262.5 t。
8．(黑龙江绥化中考)将一氧化碳和铁的氧化物FexOy置于密闭容器中，一定条件下充分反应，反应过程中容器内部分物质的质量变化如图所示。下列说法正确的是(　C　)
A.m的值为19.6
B.参加反应的铁的氧化物的质量为16 g
C.当CO2质量为4.4 g时，容器内CO的质量为14 g
D.铁的氧化物中x∶y＝2∶3
由图可知，生成二氧化碳的质量为17.6 g，17.6 g二氧化碳中碳元素的质量为17.6 g××100%＝4.8 g，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类和质量不变，所以反应前碳元素的质量为4.8 g，反应前碳元素都来自一氧化碳中，所以一氧化碳的质量为4.8 g÷＝11.2 g，即参加反应的一氧化碳的质量为11.2 g，由于一氧化碳是反应物，质量逐渐减少，所以反应前一氧化碳的质量是m g，反应后一氧化碳剩余的质量是5.6 g，参加反应的一氧化碳的质量为11.2 g，所以m的值为5.6＋11.2＝16.8，即一氧化碳的总质量为16.8 g，生成铁的质量也是16.8 g。
9．(传统文化)(山东东营模拟)我国有着悠久的钢铁冶炼史，《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1，该方法的生产过程可用图2表示。
图1
图2
资料：①潮泥灰主要成分是石灰石。②铁的熔点是1 535 ℃。根据图文回答下列问题。
(1)常见的铁矿石有赤铁矿和__磁铁矿(或菱铁矿)__(写一种)。
(2)不断鼓入空气的目的是__提高炉温__。
(3)炼铁炉中生成铁的化学方程式为__Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2(或Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2)__。
(4)撒入潮泥灰的主要作用是__除杂__。不断翻炒液态生铁，是为了降低__碳(或C)__元素的含量。
(5)钢的性能优良，如钢的熔点比纯铁__低__，易于加工。
(1)常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿等。(2)不断鼓入空气可以补充燃烧消耗的氧气，使燃烧更剧烈，提高炉温。(3)炼铁的原理是一氧化碳在高温下夺取铁的氧化物中的氧，反应的化学方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2或Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2。(4)撒入潮泥灰是除去杂质，不断翻炒液态生铁，使之与氧气接触，目的是降低碳元素的含量。(5)一般合金的熔点较其成分金属更低，即钢的熔点比纯铁低，易于加工。
10．(四川自贡中考)A、B、C、D四种物质均含同一种金属元素，A为赤铁矿的主要成分，B为单质。它们之间的转化关系如图所示(图中“—”表示物质间能相互发生反应，“→”表示物质间能发生一步转化，部分物质和反应条件已略去)。
(1)C的化学式为__FeCl2__，D的化学式为 __Fe3O4__。
(2)A→B的化学反应方程式为__Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2__。
A、B、C、D四种物质均含同一种金属元素，A为赤铁矿的主要成分，则A是氧化铁，B为单质，则B是铁；铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，则C是氯化亚铁，D是四氧化三铁。(1)C的化学式为FeCl2；D的化学式为Fe3O4。(2)A→B，即一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。
11．(科学态度与责任)随着炼铁技术的进步，对物质资源的综合利用是大势所趋。竖炉冶铁工艺流程如图所示，根据流程图回答下列问题。
(1)铁矿石事先要经过粉碎处理，目的是__增大接触面积，使反应更快更充分__。
(2)赤铁矿的主要成分是__Fe2O3__(填化学式)，与CO反应的化学方程式为__Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2__。
(3)反应催化室里发生化合价变化的元素是__C、H__(填元素符号)。

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