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6.3 金属矿物与金属冶炼（分层作业）
一．选择题（共15小题）
1．自然界的矿物含量非常丰富，我国蕴藏了多种自然界稀少的金属矿物。在下列矿物中，不属于金属矿物的是
A．石英砂 B．赤铁矿 C．黄铜矿 D．孔雀石
2．下列金属矿石可用来冶炼铜的是
A．赤铁矿（主要成分为） B．辉铜矿（主要成分为）
C．铝土矿（主要成分为） D．磁铁矿（主要成分为）
3．广西铝土矿资源丰富．铝土矿的主要成分是
A．二氧化硅 B．氧化铝 C．四氧化三铁 D．碳酸钙
4．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．孔雀石 D．铝土矿
5．下列哪种金属在自然界主要以单质形式存在
A．铁 B．镁 C．金 D．钛
6．下列金属中，在自然界主要以化合物形式存在，且提炼量最大的是
A．铝 B．铁 C．金 D．银
7．古文献记载的大鉴炉炼铁：“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。”如下图所示。下列说法错误的是
A．该黑砂中可能含有
B．木炭仅作为燃料提供热量
C．往通风道中鼓风能提高炉温
D．增加大鉴炉高度能提高铁的产量
8．以下炼铁工艺中涉及化学变化的是
A．开采矿石 B．磁选矿粉 C．高炉炼铁 D．铁水铸锭
9．《天工开物》记载了中国古代炼铁的过程，融聚了古人的智慧和创造力.其过程主要有下面几个阶段，其中主要发生化学变化的是
A．选矿 根据颜色和密度来挑选 B．粉碎 铁矿敲打、碾碎成粉末
C．熔炼 加入木炭并鼓入空气加热直至液态 D．铸造 将铁水倒入准备好的模具中
10．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%
11．故宫博物院收藏的《千里江山图》所采用的颜料有：朱砂(含HgS)、赭石(含Fe2O3)、砗磲(含CaCO3)和孔雀石[含Cu2(OH)2CO3]等。下列分析正确的是
A．从朱砂中可以炼制出水银
B．CaCO3中钙元素和氧元素的质量比为1：3
C．赭石是白色固体
D．Cu2(OH)2CO3中铜元素的化合价是+1
12．对比是学习化学的重要方法。下列关于Fe2O3与Fe3O4的比较中正确的是
A．Fe2O3为黑色，Fe3O4为红棕色
B．Fe2O3和Fe3O4都是铁的氧化物
C．Fe2O3可用于炼铁，Fe3O4不可用于炼铁
D．Fe2O3是磁铁矿的主要成分，Fe3O4是赤铁矿的主要成分
13．根据矿石的主要成分分析，下列矿石中，最适合炼铁的是
A．磁铁矿（主要成分） B．黄铁矿（主要成分）
C．菱铁矿（主要成分） D．赤铜矿（主要成分）
14．明末清初编撰的《物理小识》有如下叙述：“青矾烧之赤色，厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂”。下列有关说法错误的是
A．已知“青矾”主要成分是 FeSO4·7H2O，则其溶于水溶液呈浅绿色
B．已知“赤色”主要成分与赤铁矿相同，则该主要成分为 Fe2O3
C．已知“厂气”中的 SO3与 H2O 反应生成 H2SO4，则该反应为化合反应
D．“青矾烧”反应的化学方程式为2FeSO4·7H2OFe2O3+2SO3↑+14H2O
15．用下图进行有关碳及其氧化物的性质实验。下列说法中不正确的是
A．一段时间后，甲装置中黑色炭粉减少，丁中澄清石灰水变浑浊
B．乙中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为
C．丙装置可防止液体倒吸
D．该装置的不足之处是未进行尾气处理
一．选择题（共5小题）
1.我国炼铁技术早于西方国家一千多年。下列有关铁的说法正确的是
A．生铁属于纯净物 B．工业高炉炼铁属于物理变化
C．纯铁比锰钢的硬度大 D．纯铁的熔点比生铁的高
2.铁的使用促进了人类文明的发展。下列有关炼铁的说法中正确的是
A．甲图中炼铁的原理是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2
B．乙图炼铁高炉中原料焦炭既能提供热量又能制取CO
C．甲图中实验开始时应先点燃酒精喷灯
D．两图中得到的铁是完全相同的
3.为了减少工业炼铁中CO、CO2的排放，小苏同学基于碳中和理念设计了一个低碳行动方案，方案流程如图所示，下列分析不正确的是
A．该方案可以除去CO2，还可实现CaCO3、CO的部分或全部循环利用
B．该方案中的CO重新通入高炉后，起的主要作用是还原赤铁矿
C．流程图中反应1和反应2，都属于化合反应，且反应后碳元素化合价均发生改变
D．实验室用48gFe2O3粉末作为原料模拟炼铁，反应后测得固体中的铁元素与氧元素的质量比为7：1，若炼铁过程中只发生流程图中的反应3，则理论上参加反应的Fe2O3质量为32g
4.炼铁的过程是
A．含铁的化合物在高温下分解而得到铁
B．含有铁的化合物与碳发生置换反应
C．在高温下用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来
D．在高温作用下一氧化碳从铁的化合物中将铁氧化出来
5.以下是实验室模拟炼铁和高炉炼铁示意图，下列说法正确的是
A．磁铁矿的主要成分是Fe2O3
B．图1应先加热Fe2O3再通入CO
C．图2的主要反应原理为：3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑
D．两图中得到的铁产品是不完全相同的
二、填空题
1.填空
名称 赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿 铝土矿
主要成分的化学式
2.同学们进入博物馆，看到了许多矿石标本，其中的4种矿石及其主要成分如下：
A．赤铁矿 B．孔雀石
C．白钨矿 D．辉铜矿
(1)根据辉铜矿的主要成分，有同学推测以辉铜矿为原料，可制得含铜元素或含硫元素的产品，他的依据是 。
(2)同学们在以后的学习中将学习工业炼铁的原理，即用一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为 。
(3)孔雀石的主要成分受热时会发生分解反应，生成三种氧化物，反应的化学方程式为 。
3.古籍中蕴含许多化学知识。
(1)王希孟的巨作《千里江山图》中的颜料都是来自天然矿石，其中的4种矿石及其主要成分如图：
①下列说法中，不合理的是 (填字母序号)。
A．孔雀石制作的颜料耐酸耐碱 B．朱砂中的汞元素属于人体的有害元素
C．赭石可以溶解在水中 D．绿松石主要成分含6种元素
②中氢原子与氧原子的个数比为： 。
(2)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。
查阅资料：Ⅰ.潮泥灰主要成分是石灰石。Ⅱ.铁的熔点是。
根据图文回答下列问题。
①风箱不断鼓入空气的作用是 。
②不断翻炒液态生铁，是为了降低 元素的含量。
③铁矿石中的Fe2O3和煤反应得到铁，化学方程式为： 。
4.第八届中国-俄罗斯博览会于2024年5月16日-21日在哈尔滨国际会展中心举办，同期举办第三十三届哈洽会。冰城夏都哈尔滨做足各项准备，迎接了八方来客！机场、火车站、地铁、公交站等重要交通枢纽建设中使用了大量钢铁。工业炼铁所用高炉的结构如图1所示，高炉中发生的过程如图2中的过程Ⅰ到过程Ⅲ所示。
(1)过程Ⅰ主要发生在高炉的 (填“A”或“B”或“C”)区域。
(2)过程Ⅱ发生的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(3)如果用的铁矿石为赤铁矿，则过程Ⅲ中发生反应的化学方程式为 。
(4)某钢铁厂用含氧化铁80％的赤铁矿理论上可生产含杂质4％的生铁的质量是 。
(5)过程Ⅳ通入主要是为了降低生铁中 元素的含量。
三、计算题
1.钢铁工业是国家支柱产业。工业上常用赤铁矿冶炼生铁。
(1)生铁与纯铁相比，其优点是 。
(2)某炼铁厂用500t含氧化铁80%的赤铁矿，理论上可炼出含铁98%的生铁的质量为多少(计算结果保留一位小数)？
2.工业上，常用赤铁矿石(主要成分是氧化铁)和一氧化碳为原料来炼铁，用100t赤铁矿石可以冶炼出含铁56t的生铁，请计算。
(1)氧化铁中铁元素的化合价为 。
(2)赤铁矿石中氧化铁的质量分数是多少？
答案和解析
一．选择题（共15小题）
1．自然界的矿物含量非常丰富，我国蕴藏了多种自然界稀少的金属矿物。在下列矿物中，不属于金属矿物的是
A．石英砂 B．赤铁矿 C．黄铜矿 D．孔雀石
【答案】A
【解析】A、石英砂是一种非金属矿物质，是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，故符合题意；
B、赤铁矿主要成分为三氧化二铁，是常见的铁矿之一，故不符合题意；
C、黄铜矿是铜的硫化物，可用于冶炼铜，属于金属矿物，故不符合题意；
D、孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜，属于金属矿物，故不符合题意；
故选A。
2．下列金属矿石可用来冶炼铜的是
A．赤铁矿（主要成分为） B．辉铜矿（主要成分为）
C．铝土矿（主要成分为） D．磁铁矿（主要成分为）
【答案】B
【解析】A、赤铁矿中不含铜元素，不能用于冶炼铜，故不合题意；
B、辉铜矿中含有铜元素，可用于冶炼铜，故符合题意；
C、铝土矿中不含铜元素，不能用于冶炼铜，故不合题意；
D、磁铁矿中不含铜元素，不能用于冶炼铜，故不合题意；
故选B。
3．广西铝土矿资源丰富．铝土矿的主要成分是
A．二氧化硅 B．氧化铝 C．四氧化三铁 D．碳酸钙
【答案】B
【解析】知识归纳 常见的金属矿石及其主要成分如下表：
名称 赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿
主要成分的化学式
名称 黄铜矿 辉铜矿 铝土矿
主要成分的化学式
4．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．孔雀石 D．铝土矿
【答案】B
【解析】A、赤铁矿的主要成分是氧化铁，其主要成分的化学式为Fe2O3，故选项不符合题意；
B、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，故选项符合题意；
C、孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜，其主要成分的化学式为Cu2(OH)2CO3，故选项不符合题意；
D、铝土矿的主要成分是氧化铝，其主要成分的化学式为Al2O3，故选项不符合题意。
故选B。
5．下列哪种金属在自然界主要以单质形式存在
A．铁 B．镁 C．金 D．钛
【答案】C
【分析】自然界中的金属除极少数不活泼的金属（金、银）以单质形式存在外，都以化合物的形式存在。
【解析】A、铁是比较活泼的金属，在自然界中主要以化合物的形式存在，故A错误；
B、镁是比较活泼的金属，在自然界中主要以化合物的形式存在，故B错误；
C、银是不活泼的金属，在自然界中常以单质形式存在，故C正确；
D、钛在自然界中以化合物的形式存在，故D错误；
故选C。
6．下列金属中，在自然界主要以化合物形式存在，且提炼量最大的是
A．铝 B．铁 C．金 D．银
【答案】B
【解析】A、铝的化学性质比较活泼，在自然界主要以化合物形式存在，但是提炼量不是最大，不符合题意；
B、铁在自然界主要以化合物形式存在，且铁是年产量最高的金属，符合题意；
C、金的化学性质比较稳定，在自然界主要以单质形式存在，不符合题意；
D、银的化学性质比较稳定，在自然界主要以单质形式存在，不符合题意。
故选B。
7．古文献记载的大鉴炉炼铁：“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。”如下图所示。下列说法错误的是
A．该黑砂中可能含有
B．木炭仅作为燃料提供热量
C．往通风道中鼓风能提高炉温
D．增加大鉴炉高度能提高铁的产量
【答案】B
【解析】A、铁的氧化物中，四氧化三铁为黑色，故该黑砂中可能含有Fe3O4，说法正确；
B、木炭既作为燃料提供热量，同时又和二氧化碳反应生成一氧化碳，为炼铁提供还原性气体，说法错误；
C、往通风道中鼓风，可以使木炭充分燃烧，故能提高炉温，说法正确；
D、增加大鉴炉高度能提高铁的产量，说法正确。故选B。
8．以下炼铁工艺中涉及化学变化的是
A．开采矿石 B．磁选矿粉 C．高炉炼铁 D．铁水铸锭
【答案】C
【解析】A、开采矿石过程中没有新物质生成，不涉及化学变化，不符合题意；
B、磁选矿粉过程中没有新物质生成，不涉及化学变化，不符合题意；
C、高炉炼铁过程中有新物质生成，涉及化学变化，符合题意；
D、铁水铸锭过程中没有新物质生成，不涉及化学变化，不符合题意。
故选：C。
9．《天工开物》记载了中国古代炼铁的过程，融聚了古人的智慧和创造力.其过程主要有下面几个阶段，其中主要发生化学变化的是
A．选矿 根据颜色和密度来挑选 B．粉碎 铁矿敲打、碾碎成粉末
C．熔炼 加入木炭并鼓入空气加热直至液态 D．铸造 将铁水倒入准备好的模具中
【答案】C
【解析】A、根据颜色和密度来挑选矿石，该过程没有新物质生成，属于物理变化；
B、将铁矿敲打、碾碎成粉末，该过程没有新物质生成，属于物理变化；
C、 加入木炭并鼓入空气加热直至液态，该过程中发生反应生成铁，有新物质生成，属于化学变化；
D、 将铁水倒入准备好的模具中，该过程没有新物质生成，属于物理变化。
故选：C。
10．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
【解析】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。
11．故宫博物院收藏的《千里江山图》所采用的颜料有：朱砂(含HgS)、赭石(含Fe2O3)、砗磲(含CaCO3)和孔雀石[含Cu2(OH)2CO3]等。下列分析正确的是
A．从朱砂中可以炼制出水银
B．CaCO3中钙元素和氧元素的质量比为1：3
C．赭石是白色固体
D．Cu2(OH)2CO3中铜元素的化合价是+1
【答案】A
【解析】A、朱砂中含有汞元素，水银为单质汞，根据元素守恒，可炼制水银，该选项分析正确；
B、CaCO3中钙元素和氧元素的质量比为40：（16×3）=5：6，该选项分析不正确；
C、氧化铁为红色，则赭石不为白色，该选项分析不正确；
D、Cu2(OH)2CO3中，氢氧根的化合价为-1价，碳酸根的化合价为-2价，设铜元素的化合价为x，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则2x+（-1）×2+（-2）=0，解得x=+2，该选项分析不正确。
故选A。
12．对比是学习化学的重要方法。下列关于Fe2O3与Fe3O4的比较中正确的是
A．Fe2O3为黑色，Fe3O4为红棕色
B．Fe2O3和Fe3O4都是铁的氧化物
C．Fe2O3可用于炼铁，Fe3O4不可用于炼铁
D．Fe2O3是磁铁矿的主要成分，Fe3O4是赤铁矿的主要成分
【答案】B
【解析】A、氧化铁是红棕色的，四氧化三铁是黑色的，不符合题意；
B、氧化铁和四氧化三铁均是由Fe、O两种元素组成的化合物，均属于铁的氧化物，符合题意；
C、氧化铁和四氧化三铁均能与一氧化碳等还原剂在高温下反应生成铁，均可用于炼铁，不符合题意；
D、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，赤铁矿的主要成分是氧化铁，不符合题意。
故选B。
13．根据矿石的主要成分分析，下列矿石中，最适合炼铁的是
A．磁铁矿（主要成分） B．黄铁矿（主要成分）
C．菱铁矿（主要成分） D．赤铜矿（主要成分）
【答案】A
【解析】赤铜矿中不含铁元素，根据质量守恒定律，不能冶炼出铁；黄铁矿的产物中含有污染性物质二氧化硫，会污染空气；磁铁矿和菱铁矿中均含有铁元素，且产物不污染环境，但菱铁矿中铁的含量较低，则磁铁矿最适合炼铁，故选A。
14．明末清初编撰的《物理小识》有如下叙述：“青矾烧之赤色，厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂”。下列有关说法错误的是
A．已知“青矾”主要成分是 FeSO4·7H2O，则其溶于水溶液呈浅绿色
B．已知“赤色”主要成分与赤铁矿相同，则该主要成分为 Fe2O3
C．已知“厂气”中的 SO3与 H2O 反应生成 H2SO4，则该反应为化合反应
D．“青矾烧”反应的化学方程式为2FeSO4·7H2OFe2O3+2SO3↑+14H2O
【答案】D
【解析】A、“青矾”主要成分是 FeSO4·7H2O，其溶于水形成硫酸亚铁溶液，硫酸亚铁溶液是浅绿色，故A正确；
B、“赤色”主要成分与赤铁矿相同，赤铁矿主要成分为 Fe2O3，故B正确；
C、“厂气”中的 SO3与 H2O 反应生成 H2SO4，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故C正确；
D、青矾烧之赤色，厂气熏人，由B、C可知，“赤色”主要成分为氧化铁，“厂气”中含三氧化硫，即FeSO4·7H2O高温分解生成氧化铁、三氧化硫，还应生成了水，硫酸亚铁中铁元素显+2价，硫元素显+6价，氧元素显-2价，水中氢元素显+1价，氧元素显-2价，氧化铁中铁元素显+3价，氧元素显-2价，三氧化硫中硫元素显+6价，氧元素显-2价，水中氢元素显+1价，氧元素显-2价，反应后，铁元素化合价升高，还应有元素化合价降低，则还应生成了二氧化硫，则该反应的化学方程式为：，故D错误。
故选D。
15．用下图进行有关碳及其氧化物的性质实验。下列说法中不正确的是
A．一段时间后，甲装置中黑色炭粉减少，丁中澄清石灰水变浑浊
B．乙中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为
C．丙装置可防止液体倒吸
D．该装置的不足之处是未进行尾气处理
【答案】D
【解析】A、碳和二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳，一氧化碳和赤铁矿中的氧化铁反应生成铁和二氧化碳，则可观察到甲装置中黑色炭粉减少，丁中澄清石灰水变浑浊，该选项说法正确；
B、乙中一氧化碳和赤铁矿中的氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：，该选项说法正确；
C、丙装置为空试管，作用为防止液体倒吸，该选项说法正确；
D、一氧化碳难溶于水，丁装置能收集未反应的一氧化碳，则该装置进行了尾气处理，该选项说法不正确。
故选D。
一．选择题（共5小题）
1.我国炼铁技术早于西方国家一千多年。下列有关铁的说法正确的是
A．生铁属于纯净物 B．工业高炉炼铁属于物理变化
C．纯铁比锰钢的硬度大 D．纯铁的熔点比生铁的高
【答案】D
【解析】A、生铁是由铁、碳等混合而成，属于混合物，不符合题意；
B、工业高炉炼铁，是一氧化碳和铁的氧化物反应生成铁和二氧化碳，有新物质生成，属于化学变化，不符合题意；
C、合金比组成它的纯金属硬度大，锰钢是铁的合金，故纯铁比锰钢的硬度小，不符合题意；
D、合金比组成它的纯金属熔点低，生铁是铁的合金，故纯铁的熔点比生铁的高，符合题意。
故选D。
2.铁的使用促进了人类文明的发展。下列有关炼铁的说法中正确的是
A．甲图中炼铁的原理是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2
B．乙图炼铁高炉中原料焦炭既能提供热量又能制取CO
C．甲图中实验开始时应先点燃酒精喷灯
D．两图中得到的铁是完全相同的
【答案】B
【解析】A、由图可知，甲图中反应为一氧化碳和四氧化三铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：，不符合题意；
B、高炉炼铁的过程中，焦炭燃烧生成二氧化碳，放出大量的热，二氧化碳和焦炭在高温下反应生成一氧化碳，故焦炭既能提供热量又能制取CO，符合题意；
C、一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故甲图中实验开始时应先通入一氧化碳，将装置内空气排尽，然后点燃酒精喷灯，防止发生爆炸，不符合题意；
D、甲图中一氧化碳和四氧化三铁反应生成的是纯铁，乙图中高炉炼铁得到的是生铁，不完全相同，不符合题意。
故选B。
3.为了减少工业炼铁中CO、CO2的排放，小苏同学基于碳中和理念设计了一个低碳行动方案，方案流程如图所示，下列分析不正确的是
A．该方案可以除去CO2，还可实现CaCO3、CO的部分或全部循环利用
B．该方案中的CO重新通入高炉后，起的主要作用是还原赤铁矿
C．流程图中反应1和反应2，都属于化合反应，且反应后碳元素化合价均发生改变
D．实验室用48gFe2O3粉末作为原料模拟炼铁，反应后测得固体中的铁元素与氧元素的质量比为7：1，若炼铁过程中只发生流程图中的反应3，则理论上参加反应的Fe2O3质量为32g
【答案】A
【解析】A、根据流程图，该方案中二氧化碳既是反应物又是生成物，可以循环利用，碳酸钙和一氧化碳既是反应物又是生成物，可循环利用，故还可实现CaCO3、CO的部分或全部循环利用，故A分析不正确；
B、赤铁矿的主要成分是氧化铁，一氧化碳与氧化铁高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该方案中的CO重新通入高炉后，起的主要作用是还原赤铁矿，故B分析正确；
C、流程图中反应1为碳和氧气反应生成二氧化碳，反应2为碳和二氧化碳高温下反应生成一氧化碳，这两个反应均是两种物质生成一种物质，符合“多变一”的特点，都属于化合反应；反应1中反应前碳元素的化合价为0，反应后碳元素的化合价为+4价，发生改变；反应2中反应前碳元素的化合价为0价和+4价，反应后碳元素的化合价为+2价，发生改变，故C分析正确；
D、实验室用48gFe2O3粉末作为原料模拟炼铁，48g氧化铁中铁元素的质量为，反应后测得固体中的铁元素与氧元素的质量比为7：1，则反应后固体中氧元素的质量为，若炼铁过程中只发生流程图中的反应3，反应后固体中的氧元素存在于没有反应的氧化铁中，说明氧化铁没有反应完全，根据氧元素守恒，则没有参与反应的氧化铁的质量为，理论上参加反应的Fe2O3质量为48g-16g=32g，故D分析正确；
故选：A。
4.炼铁的过程是
A．含铁的化合物在高温下分解而得到铁
B．含有铁的化合物与碳发生置换反应
C．在高温下用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来
D．在高温作用下一氧化碳从铁的化合物中将铁氧化出来
【答案】C
【解析】A、炼铁的过程是一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，含铁的化合物没有发生分解反应，不符合题意；
B、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，炼铁的过程是一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的反应物均是化合物，不属于置换反应，不符合题意；
C、炼铁的过程是在高温下用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来，符合题意；
D、炼铁的过程是在高温下用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来，不是氧化出来，不符合题意。
故选C。
5.以下是实验室模拟炼铁和高炉炼铁示意图，下列说法正确的是
A．磁铁矿的主要成分是Fe2O3
B．图1应先加热Fe2O3再通入CO
C．图2的主要反应原理为：3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑
D．两图中得到的铁产品是不完全相同的
【答案】D
【解析】A、磁铁矿的主要成分是Fe3O4，故A说法错误；
B、一氧化碳具有可燃性，不纯时点燃或加热可能会发生爆炸，所以实验开始时，要先通一会儿一氧化碳再加热，其目的是排净玻璃管内空气，防止一氧化碳与空气在高温下混合发生爆炸，故B说法错误；
C、高炉炼铁的反应原理是焦炭在高温下被氧化生成CO，然后CO还原氧化铁生成铁单质和二氧化碳，化学方程式为：，故C说法错误；
D、图1氧化铁和一氧化碳高温下反应生成铁和二氧化碳，得到的是铁单质，图2因为焦炭的存在，会使得成品铁中含有较高的碳含量，即生铁，故两图中得到的铁产品是不完全相同的，故D说法正确；
故选：D。
二、填空题
1. 填空
名称 赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿 铝土矿
主要成分的化学式
【答案】
【解析】赤铁矿的主要成分为氧化铁，化学式为Fe2O3；
磁铁矿的主要成分为四氧化三铁，化学式为Fe3O4；
菱铁矿的主要成分为碳酸亚铁，化学式为FeCO3；
铝土矿的主要成分为氧化铝，化学式为Al2O3。
2. 同学们进入博物馆，看到了许多矿石标本，其中的4种矿石及其主要成分如下：
A．赤铁矿 B．孔雀石
C．白钨矿 D．辉铜矿
(1)根据辉铜矿的主要成分，有同学推测以辉铜矿为原料，可制得含铜元素或含硫元素的产品，他的依据是 。
(2)同学们在以后的学习中将学习工业炼铁的原理，即用一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为 。
(3)孔雀石的主要成分受热时会发生分解反应，生成三种氧化物，反应的化学方程式为 。
【答案】(1)化学反应前后元素种类不变（合理即可）
(2)
(3)
【解析】（1）化学变化前后元素的种类不变，所以以辉铜矿为原料，可制得含铜元素或含硫元素的产品；
（2）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：；
（3）碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：。
3. 古籍中蕴含许多化学知识。
(1)王希孟的巨作《千里江山图》中的颜料都是来自天然矿石，其中的4种矿石及其主要成分如图：
①下列说法中，不合理的是 (填字母序号)。
A．孔雀石制作的颜料耐酸耐碱 B．朱砂中的汞元素属于人体的有害元素
C．赭石可以溶解在水中 D．绿松石主要成分含6种元素
②中氢原子与氧原子的个数比为： 。
(2)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。
查阅资料：Ⅰ.潮泥灰主要成分是石灰石。Ⅱ.铁的熔点是。
根据图文回答下列问题。
①风箱不断鼓入空气的作用是 。
②不断翻炒液态生铁，是为了降低 元素的含量。
③铁矿石中的Fe2O3和煤反应得到铁，化学方程式为： 。
【答案】(1) ACD 2：5
(2) 提高炉温 碳
【解析】（1）①A.孔雀石可与酸发生反应，不能制作耐酸的颜料，故错误；
B.汞属于重金属，有毒，因此朱砂中的汞元素属于人体的有害元素，故正确；
C.氧化铁不溶于水，也不与水反应，因此赭石（主要成分为氧化铁）不能溶解在水中，故错误；
D.绿松石中含有铜、铝、磷、氧、氢五种元素，故错误；
故选：ACD；
②Cu2（OH）2CO3中氢原子与氧原子的个数比为：2：（2+3）=2：5；
（2）①风箱不断鼓入空气的作用是使碳与氧气充分反应，反应放出大量的热，以此来提高炉温；
②生铁与钢的含碳量不同，生铁中含碳量高，不断翻炒液态生铁，使碳与氧气反应生成二氧化碳，降低了碳元素的含量；
③高温下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为。
4. 第八届中国-俄罗斯博览会于2024年5月16日-21日在哈尔滨国际会展中心举办，同期举办第三十三届哈洽会。冰城夏都哈尔滨做足各项准备，迎接了八方来客！机场、火车站、地铁、公交站等重要交通枢纽建设中使用了大量钢铁。工业炼铁所用高炉的结构如图1所示，高炉中发生的过程如图2中的过程Ⅰ到过程Ⅲ所示。
(1)过程Ⅰ主要发生在高炉的 (填“A”或“B”或“C”)区域。
(2)过程Ⅱ发生的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(3)如果用的铁矿石为赤铁矿，则过程Ⅲ中发生反应的化学方程式为 。
(4)某钢铁厂用含氧化铁80％的赤铁矿理论上可生产含杂质4％的生铁的质量是 。
(5)过程Ⅳ通入主要是为了降低生铁中 元素的含量。
【答案】(1)A
(2)吸热
(3)
(4)
(5)碳/C
【解析】（1）由图可知，过程Ⅰ是高温下，焦炭在富氧热空气反应生成二氧化碳，所以该反应发生要靠近热空气，即图中A位置；
（2）由图可知，过程Ⅱ是二氧化碳在高温下与焦炭反应，生成一氧化碳，该反应是吸热反应；
（3）如果用的铁矿石为赤铁矿，赤铁矿的主要成分是氧化铁，则过程Ⅲ中一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：；
（4）设：可生产含杂质4％的生铁的质量是x。
x=700t
可生产含杂质4％的生铁的质量是700t。
（5）生铁和钢的主要区别是含碳量不同，过程Ⅳ通入O2主要是为了使生铁中的碳元素充分反应，降低含碳量。
三、计算题
1. 钢铁工业是国家支柱产业。工业上常用赤铁矿冶炼生铁。
(1)生铁与纯铁相比，其优点是 。
(2)某炼铁厂用500t含氧化铁80%的赤铁矿，理论上可炼出含铁98%的生铁的质量为多少(计算结果保留一位小数)？
【答案】(1)硬度大，强度大，抗腐蚀性强
(2)解：理论上可炼出含铁98%的生铁的质量为x，
x≈285.7t
答：理论上可炼出含铁98%的生铁的质量为285.7t。
【解析】（1）合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，强度大，抗腐蚀性强，生铁是铁的合金，与纯铁相比，其优点是硬度大，强度大，抗腐蚀性强等；
（2）见答案。
2. 工业上，常用赤铁矿石(主要成分是氧化铁)和一氧化碳为原料来炼铁，用100t赤铁矿石可以冶炼出含铁56t的生铁，请计算。
(1)氧化铁中铁元素的化合价为 。
(2)赤铁矿石中氧化铁的质量分数是多少？
【答案】(1)+3价
(2)
解：100t赤铁矿石中氧化铁的质量为56t÷(×100%)=80t，因此赤铁矿石中氧化铁的质量分数是=80%；
或设赤铁矿石中氧化铁的质量分数是x；
答：赤铁矿石中氧化铁的质量分数是80%。
【解析】（1）氧化铁（Fe2O3）中氧元素的化合价为-2价，化合物中正负化合价代数和为0，则铁元素的化合价为+3价，故填：+3或+3价；
（2）见答案。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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