课题3 金属资源的利用和保护
第1课时 炼铁
1．高炉炼铁时的原料为焦炭和铁矿石等，虽然焦炭也具有还原性，但炼铁的主要反应原理是在高温下，CO夺取铁矿石里的氧，将铁还原出来：3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2，该反应不属于置换反应。
2．CO还原金属氧化物的操作步骤可以巧记为“气→灯→灯→气；前防爆炸、后防氧化”。CO具有可燃性，在实验操作时要先通CO排净装置内的空气，然后再加热，以免加热时CO与空气混合可能会发生爆炸。在实验完毕后应先停止加热，继续通入CO至装置冷却，其目的是防止生成的铁在较高温度下重新被空气中的氧气氧化。
1．工业炼铁与实验室“炼铁”的比较：
(1)还原剂不同。工业炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气，焦炭和空气发生一系列化学反应，得到一氧化碳，同时放出大量的热，为反应提供高温条件，而实验室“炼铁”采用直接通入还原剂一氧化碳气体的方法。
(2)设备不同。工业炼铁使用高炉，可实现连续投料、连续生产，而实验室“炼铁”使用硬质玻璃管，用酒精喷灯来实现“高温”条件。
(3)产物不同。工业炼铁的产物是含碳量较高的生铁，实验室“炼铁”能得到较纯净的铁。
2．实验室用一氧化碳还原氧化铁时装置一定不能漏气。因为一氧化碳有剧毒，故尾气要处理，一般用点燃的方法，也可以用气球收集。
3．化学方程式表示的是各物质间的关系，因此，在计算时，必须用纯净物的质量。
知识点一 金属的冶炼
1．地球上的金属资源除________等少数以单质形式存在以外，其余都以化合物形式存在。 2．一氧化碳还原氧化铁的实验：
(1)实验现象：红色粉末逐渐变成________色；澄清的石灰水________；尾气燃烧产生________色火焰。 (2)化学方程式：____________________________。
(3)实验结论：红色的氧化铁被一氧化碳还原成________。 3．工业炼铁：
(1)设备：____________；
(2)原料：______________________________；
(3)炼铁高炉中发生反应的三个化学方程式为___________________________________________________。 知识点二 混合物、纯净物和纯度之间的关系
4．(1)纯净物的质量＝________________________________________________________________________； (2)混合物的质量＝________________________________________________________________________； (3)纯净物的质量分数(又称纯度)＝_______________________________________________________。
1．人类开发利用金属单质的年代与金属活动性顺序有着某种联系，因此下列金属中，人类开发利用的年代最迟的是( )
A．铜 B．铁 C．铅 D．铝
2．下列有关Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2的认识中，正确的是( ) A．Fe2O3是磁铁矿石的主要成分 B．体现了CO的还原性 C．Fe2O3发生了氧化反应
D．该反应常用于在实验室里制取CO2
3．工业炼铁的主要原料中，正确的一组是( ) ①铁矿石 ②焦炭 ③一氧化碳 ④石灰石 ⑤空气 A．①②⑤ B．①②④⑤ C．①③④⑤ D．②③④
高温
高温
4．某工厂要用赤铁矿石(主要成分是氧化铁，假设杂质不含铁元素)来炼制铁。若要炼制含铁96%的生铁63 t， 假设在炼制过程中损失10%的铁元素，则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是( )
A．120 t B．108 t C．96 t D．84 t
5．如图所示，甲图是一氧化碳与氧化铁的反应装置示意图，乙图是高炉炼铁示意图。请回答下列问题：
(1)写出甲图中的实验现象：______________________________________________________________________。 (2)甲图中装置的不足之处是：________________________________________________________________________。
(3)请写出高炉中生成铁的化学方程式：______________________________。
6．化学造福人类。如图中金属材料的冶炼和应用体现了人类社会不断发展、进步的是( )
A．①②③④ B．只有②③④ C．只有①③④ D．只有③④
7．(达州中考)在反应3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2中，铁元素的化合价由＋3价变为0价，碳元素的化合价由＋2价变为＋4价。这类在化学反应前后有化合价变化的反应属于氧化还原反应。据此判断，下列反应不属于氧化还原反应的是( )
A．2H2＋O2=====2H2O B．Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu C．2H2O2=====2H2O＋O2↑
D．Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O
8．用如图所示装置还原氧化铁，已知实验过程中除生成铁外还可能生成四氧化三铁、氧化亚铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是( )
A．实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁 B．实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
C．反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成 D．右端酒精灯点燃的目的是为了减少空气污染
9．竖炉炼铁也是一种重要的炼铁方法，其工艺流程如图所示。下列说法正确的是( )
A．催化反应室中发生的反应为2CH4＋CO2＋H2O=====3CO＋5H2 B．该工艺流程中，甲烷的作用只是生产合成气的原料 C．该流程中，可循环利用的物质是CH4和CO2、H2O D．还原反应室内炼铁的原理只有3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2
10．(重庆中考A卷)如图所示的炼铁高炉中发生了许多化学反应，其中就涉及碳及其化合物的相互转化。请回答下列问题：
(1)空气通过进风口与原料中的焦炭充分反应，其化学方程式为______________________。 (2)由(1)中产生的气体与炽热的焦炭会继续反应，其化学方程式为______________________。
(3)生成铁的主要反应为3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2，该反应中发生氧化反应的物质是________(填字母)。 A．Fe2O3 B．CO C．Fe D．CO2
11．(南平中考)在工业制取硫酸的过程中，有发生如下反应：4FeS2＋11O2=====2Fe2O3＋8SO2。现有含FeS260%的黄铁矿100 t(假设杂质不参加反应)，最多可生产SO2多少吨？
点燃
高温
高温
催化剂
MnO2
点燃
高温
人教版初中化学九年级下册第八单元 金属和金属材料课题3 金属资源的利用和保护习题
