初三化学下册铁的冶炼练习题.doc

铁的冶炼
1.人类每年从自然界中提取大量的金属铁，下列关于铁的说法正确的是(　　)
A． 炼铁的过程是把单质铁变成氧化铁
B． 钢是纯净的铁
C． 生铁是含少量碳的铁合金
D． 铁制品属于不可回收垃圾
2.不属于赤铁矿冶铁过程中的主要反应的是(　　)
A． C＋O2CO2
B． CO2＋C2CO
C． Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
D． Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2
3.炼铁时用作还原剂的是(　　)
A． 氧气
B． 一氧化碳
C． 氢气
D． 二氧化碳
4.实验室里，用如图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是(　　)

A． 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
B． 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
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． 为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
5.下列有关化学反应的说法正确的是(　　)
A． 化学反应都是放热反应
B． 置换反应前后组成各物质的所有元素的化合价一定不变
C． 用一氧化碳还原氧化铁，反应物CO与Fe2O3的化学计量数之比＝3∶1
D． 铜能与硫酸锌溶液反应，有金属锌析出
6.下列图像能正确反映其对应关系的是(　　)

A． 一氧化碳还原氧化铁
B． 等质量、等浓度的过氧化氢溶液分解制氧气
C． 电解水
D． 向等质量、等浓度的稀硫酸中加入足量等质量的金属
7.实验室用一氧化碳还原氧化铁实验步骤有：①通一氧化碳；②给氧化铁加热；③停止加热；④通一氧化碳至试管冷却；⑤检查装置气密性。正确的操作顺序为(　　)
A． ⑤①②④③
B． ①②③④⑤
C． ①③②⑤④
D． ②①④⑤③
8.将CO通入盛有12 g Fe2O3的试管内，加热反应一段时间后，停止加热，继续通入CO至试管冷却，此时试管内残留固体的质量为9.6 g，则反应氧化铁的质量为(　　)
A． 2.4 g
B． 5 g
C． 8 g
D． 9.6 g
9.将CO通入盛有12 g Fe2O3的试管内，加热反应一段时间后，停止加热，继续通入CO至试管冷却，此时试管内残留固体的质量为9.6 g，则反应生成铁的质量为(　　)
A． 2.4 g
B． 5.6 g
C． 8.4 g
D． 9.6 g
10.化学实验操作中常常有许多“先后”之分，否则就会出现事故或者使实验失败。下列实验操作的先后顺序正确的是(　　)
A． 稀释浓硫酸先加水，后加酸
B． 炼铁时先加热，后通CO，节约药品
C． 实验室制取二氧化碳时，先加稀盐酸，后加石灰石
D． 排水法收集氧气，先熄灭酒精灯，后移出导气管
11.某同学在实验室用一氧化碳与氧化铁反应，若得到5.6 g铁，则消耗的一氧化碳的质量是(　　)
A． 等于4.2 g
B． 大于4.2 g
C． 小于4.2 g
D． 无法确定
12.把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉炼铁中进行冶炼，得到的产物是(　　)
A． 生铁
B． 纯铁
C． 铜
D． 钢
13.某化学小组的同学利用混有少量二氧化碳的一氧化碳气体还原氧化铁，并验证反应后的气体产物。实验室现有下图所示装置(可重复使用)。按气体从左到右的方向，装置连接顺序正确的是(　　)

A． 甲乙丙丁
B． 甲丙乙丁
C． 乙甲丙甲丁
D． 乙甲丙乙丁
14.有一不纯的铁5.60 g与足量的稀硫酸反应，放出0.21 g氢气，则铁片中可能含有一种金属杂质为(　　)
A． 镁
B． 锌
C． 铜
D． 金
15.小文同学利用下图实验装置测定某赤铁矿石样品中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，下列说法正确的是(温馨提示：杂质不参加反应)(　　)

A． 玻璃管中的固体由黑色逐渐变成红色
B． 实验中通入CO的质量为4.2 g
C． 生成CO2的质量为2.4 g
D． 铁矿石样品中Fe2O3的质量分数为80%
16.早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。某化学兴趣小组利用如图装置进行实验探究，请按要求填空：

(1)除CO外，还有哪些物质可以还原Fe2O3？________(请写一种物质的化学式)。
(2)实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是____________________。
(3)右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是________________。
(4)实验开始时要先通入CO，把装置中的空气排尽后再加热，以防发生爆炸。检验装置中的空气已排尽的方法是______________。
(5)钢是通过生铁炼制成的，在炼钢的过程中用纯氧而不用空气的原因是________。
17.工业上炼铁、炼钢和轧制钢材的主要流程如下图

已知生铁的含量含碳量为 2%～4.3%钢的含碳量为 0.03%～2%。
(1)反应：①Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，②Fe2O3＋3C2Fe＋3CO。属于置换反应的是________，用于高炉炼铁的原理是__________(填序号)
(2)炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是____________________________________。
(3)热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体的化学式是________________。 炉渣中含有硅酸钙(CaSiO3)，其中硅元素的化合价是________。
(4)炼钢炉中，通入纯氧的目的是_________________________________________________。将钢锭轧成钢板，体现了金属的________性。
(5)钢铁制品可能会生锈，写出用稀硫酸除锈反应的化学方程式________________________________________________________________________。
18.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)来炼制生铁。若要炼制含铁96%的生铁63 t，假设在炼制过程中损失10%铁元素，则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是多少？

参考答案
1.C
【解析】A项，炼铁的过程是利用还原剂把氧化铁中的铁元素还原成铁单质，故选项错误；B项，钢的主要成分是铁，还含有碳等物质，不是纯净的铁，故选项错误；C项，生铁是含少量碳的铁合金，故选项正确；D项，铁制品属于可回收物品，故选项错误。故选C。
2.D
【解析】A项，在炼铁高炉中，碳燃烧生成二氧化碳；B项，在炼铁高炉中，碳能与生成的二氧化碳高温反应生成一氧化碳；C项，在炼铁高炉中，氧化铁能与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳；D项，赤铁矿石的主要成分是氧化铁，不是四氧化三铁，不会发生此反应。故选D。
3.B
【解析】焦炭燃烧生成一氧化碳，能充分接触铁矿石；而氢气造价太高．而氧气和二氧化碳均无还原性。故选B。
4.C
【解析】反应后，玻璃管中固体质量比反应前减少，是因为氧化铁中的氧被一氧化碳夺走，并不能证明就一定有铁生成。故选C。
5.C
【解析】A项，化学变化发生时一定有能量的变化，但并不是都放热，故此选项错误；B项，置换反应中元素化合价一定会有改变，但并不是所有元素的化合价都有改变，故此选项错误；C项，根据方程式的配平可知其化学计量数之比，利用其方程式可知其化学计量数之比是3∶1，故此选项正确；D项，铜比锌的活动性弱，所以铜不能置换出锌单质，不会有锌析出，故此选项错误。故选
6.D
【解析】A项，一氧化碳还原氧化铁，固体质量逐渐减小；B项，有催化剂的过氧化氢分解速度快；C项，生成氢气和氧气的体积比为2∶1；D正确。故选D。
7.A
【解析】正确的操作顺序为：⑤检查装置气密性；①通一氧化碳；②给氧化铁加热；④通一氧化碳至试管冷却；③停止加热。故选A。
8.A
【解析】分析题意可知氧化铁中氧元素的质量为12 g－9.6 g＝2.4 g，根据化学式可求出氧化铁的质量为2.4 g/(48/160)＝8 g。故选A。
9.B
【解析】分析题意可知氧化铁中氧元素的质量为12 g－9.6 g＝2.4 g，根据化学式可求出氧和铁的质量比48∶112，进而求出铁的质量为5.6 g。故选B。
10.A
【解析】A项，稀释浓硫酸要将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中；B项，炼铁时先通CO，后加热，防止爆炸；C项，实验室制取二氧化碳时，先加石灰石，后加稀盐酸；D项，排水法收集氧气，先移出导气管，后熄灭酒精灯。故选A。
11.B
【解析】根据化学方程式计算可知，生成5.6 g铁需要4.2 g一氧化碳，但实验前要通一段时间一氧化碳，实验后还要通一氧化碳，所以消耗一氧化碳的质量要大于4.2 g。故选B。
12.A
【解析】把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉炼铁中进行冶炼，得到的产物是生铁。故选A。
13.C
【解析】利用混有少量二氧化碳的一氧化碳气体还原氧化铁，首先要做的就是除去二氧化碳，所以先连乙，再连甲检验是否已除净。再开始一氧化碳还原氧化铁的实验因为要验证反应后的气体产物二氧化碳，所以丙之后要连甲，最后尾气处理，防止一氧化碳污染空气。所以顺序为乙甲丙甲丁。故选C。
14.A
【解析】根据化学方程式计算可知，5.6 g纯铁与足量稀硫酸反应，会生成0.2 g氢气，现在却放出0.21 g氢气，说明等质量的这种金属比纯铁产生的氢气质量大。所以杂质金属是镁。故选A。
15.D
【解析】A项，玻璃管中的固体由红色逐渐变成黑色；B项，根据固体减少的质量10 g－7.6 g＝2.4 g。就是氧化铁中氧元素的质量，可以求出氧化铁的质量为2.4 g/(48/160)＝8 g，再根据化学方程式可以算出参加反应的一氧化碳是4.2 g，由于反应前要先通一段时间一氧化碳，反应后要再通一段时间一氧化碳，所以实验中通入CO的质量一定大于4.2 g。C项，根据化学方程式计算可知，生成CO2的质量为6.6 g。D项，铁矿石样品中Fe2O3的质量分数为×100%＝80%。故选D。
16.(1)C(或H2)　(2)石灰水变浑浊　(3)燃烧多余的CO(或消除CO对空气的污染)　
(4)在右端导气管口用排水法收集一试管气体，移近火焰，若发出轻微的爆鸣声，证明空气已经排尽　(5)促使反应更加剧烈，并获得更多的热量
【解析】(1)除CO外，具有还原性的物质还有C(或H2)等，也可以还原Fe2O3。(2)在高温条件下，一氧化碳与氧化铁反应，生成的二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；(3)由于尾气中含有一氧化碳，能污染空气。所以，右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是燃烧多余的CO。(4)如果装置中的空气已排尽，装置内就是纯净的一氧化碳，检验的方法是：在右端导气管口用排水法收集一试管气体，移近火焰，若发出轻微的爆鸣声，证明空气已经排尽。(5)炼钢是进一步除去炼出的铁中的杂质的过程，利用的是氧气与杂质金属反应。因为杂质含量本来就不多，所以如果采用空气的话，氧气含量只有不到五分之一，与杂质金属接触的几率更小了，不利于除杂，空气中还含有一部分杂质气体很难从钢水中除去。同时由于氧气与杂质反应剧烈放热，为反应进行提供了热量，便于达到熔点，提高钢材坚韧度等指标。综合以上论述，在炼钢的过程中用纯氧而不用空气的原因是：促使反应更加剧烈，并获得更多的热量。
17.(1)②　①
(2)增大反应物接触面积，加快反应速率
(3)N2　＋4
(4)使生铁中的碳转化为二氧化碳，降低生铁中碳含量　延展
(5)Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O
【解析】(1)置换反应是指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，观察可知②属于置换反应；高炉炼铁是一氧化碳还原氧化铁，所以原理是①。(2)粉碎固体是为了增大反应物接触面积，加快反应速率。(3)空气的主要成分是氮气和氧气，氧气参加反应，剩余主要气体就是氮气，化学式为N2；根据化合物中各元素的正负化合价代数和为零，可计算出硅的化合价为＋4价。(4)高炉炼铁的产物是生铁——铁和碳的合金，用纯氧是为了增大氧气浓度，使碳变为二氧化碳，降低生铁中的含碳量。将钢锭轧成钢板，体现了金属的延展性。(5)稀硫酸除锈的化学方程式为Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O。
18.解：生铁中铁的质量为63 t×96%＝60.48 t
炼出的铁的质量为60.48 t÷(1－10%)＝67.2 t
设需要氧化铁的质量为x

＝
解得x＝96 t
铁矿石的质量为96 t÷(1－20%)＝120 t
答：需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是120 t。
【解析】根据化学方程式求解，要注意用的是纯净物的质量。