常见金属的冶炼方法知识点

（1）湿法冶金，如铁与硫酸铜溶液反应炼铜
（2）炼铁原理：用CO高温条件下将铁从其氧化物中还原出来，如3CO＋Fe₂O₃

\overset{高温}{＝}

2Fe＋3CO₂

常见金属的冶炼方法知识点题库

铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的叙述正确的是

A . 铁是地壳中含量最多的金属 B . 工业上用二氧化碳冶炼钢铁 C . 用铁可以回收硝酸银废液中的银 D . 铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁

下列叙述中，不正确的是( )

A . 炼铁的原理是利用焦炭与氧化铁的反应 B . 制糖工业中利用活性炭来脱色以制白糖 C . 生活污水中所含的氮、磷化合物会导致水体污染 D . 造成酸雨的主要物质是二氧化硫和二氧化氮

为了研究炼铁原理，某校九年级这实践活动小组按如图所示，用一氧化碳与氧化铁反应进行实验，请你一起参与。

（1）该实验开始时，要先通一会儿一氧化碳再点燃酒精灯，其目的是。
（2）硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是。
（3）试管口玻璃管口处将尾气点燃的好处是。

（1）环顾你家里的日常生活用品，如锅、壶、刀、水龙头等，它们都是由金属材料制成的．请根据所学化学知识，写出两个生成金属的化学方程式：

① ；② ．

（2）2008年奥运会主运动场“鸟巢”使用了大量的钢铁．在钢铁表面涂油、刷漆等，都能防治钢铁生锈．钢铁锈蚀的过程，实际上是铁与空气中

、接触反应的过程．

下列叙述错误的是（　　）

A . 氢气被认为是理想的清洁、高能燃料 B . 电解水实验：正负极产生气体的体积比约为1：2 C . 气体的溶解度随温度的升高而减小 D . 通过高炉得到的铁是纯铁

铁在生产生活中应用十分广泛．铁的冶炼和利用已成为目前科学研究和技术领域中的重要课题．

（1）生活中使用的防寒热帖利用了铁生锈原理，其工作过程中实现了由化学能转化为能．
（2）铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭和氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，得到铁合金．一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为．
（3）甲同学为探究铁合金中铁的质量分数，先后进行了四次实验（杂质不与稀硫酸反应），实验数据如下表：

第一次
第二次
第三次
第四次
所取合金的质量∕g
10
10
20
30
所加稀硫酸的质量∕g
100
120
80
X
生成氢气的质量∕g
0.3
0.3
0.3
Y
请回答：上表第四次实验中合金力的铁恰好与稀硫酸完全反应，则Y=g，该铁合金中铁的质量分数是多少（写出计算过程）？
（4）乙同学提出单质碳也具有还原性，碳还原氧化铁的化学方程式为，为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石？于是，他模拟工业炼铁设计如下对比实验（查阅资料获知NaOH溶液可吸收CO₂气体）；
①取两份相同质量的氧化铁粉末．一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的硬质试管总；另一份放入下图装置B的硬质玻璃管中．
②装置A和B两组实验同时开始进行．在装置B的反应中，实验开始前，先（选填“通CO”或“加热”）；实验结束后，继续通入CO直至冷却至室温．
此时，发现装置B的硬质玻璃管中固体完全由色变为色，装置A的硬质试管中仍有红色固体．因而他认为焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，不易完全反应时工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因．
（5）丙同学经过查阅资料发现除了上述原因外，工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因，试写出其中的一个．
（6）丁同学利用图B装置，取不同质量的铁的氧化物进行实验．所得实验数据如下：
实验序号
铁的氧化物质量/g
生成铁的质量/g
1
4.00
2.81
2
8.00
7.62
3
10.00
7.01
4
12.00
8.42
5
14.00
9.81
6
16.00
11.22
7
18.00
12.63
8
20.00
14.03
从上表可以看出进行第2次实验时，所得数据十分不可靠，故舍去．请分析造成此种结果的原因主要可能是．

化学是一门研究物质的科学，我们一般从物质的存在、性质、制备、用途等方面研究一种物质或一类物质．以金属为例，请你参与其中回答相关问题：

（1）认识金属元素存在：自然界中大多数金属都以化合物的形式存在．下列矿石的主要成分属于氧化物的是（填字母序号，下同）；

A . 铝土矿（主要成分Al₂O₃） B . 辉铜矿（主要成分Cu₂S） C . 菱铁矿（主要成分FeCO₃） D . 磁铁矿（主要成分Fe₃O₄）
（2）探究金属物理性质：
如表是A、B、C三种金属的部分物理性质．
性质
金属
导电性（100为标准）
密度（g/cm³）
熔点（℃）
硬度（10为标准）
A
99
8.92
1083
3
B
61
2.70
660
2.9
C
17
7.86
1535
5
①高压输电线不用金属A而选用金属B，主要原因是．
②C的合金通常可以做菜刀、锤子等，其合金的硬度 5（填“＞”“＜”或“=”）．
（3）探究金属化学性质：
材料：我国第四套人民币中的一元硬币是钢芯镀镍（Ni），镍与稀硫酸能发生下列反应：
Ni+H₂SO₄═NiSO₄+H₂↑．
写出Ni与CuSO₄溶液发生置换反应的方程式．
（4）认识金属的制备：工业上常采用还原法、置换法、电解法制备金属．用一氧化碳还原赤铁矿冶铁反应的化学方程式为．

事物都具有两面性．如：CO可作冶金工业原料，却对人体健康有害；O₂可用于急救病人，维持生命活动需要，却参与钢铁的锈蚀过程．

（1）写出高炉炼铁中CO还原氧化铁的化学反应方程式：；煤气中毒是因为CO与血液中结合，造成人体缺氧．
（2）钢铁制品在中易生锈；钢和生铁都是铁与元素形成的合金，由于该元素含量的不同，使得钢和生铁的坚韧性有较大差异．

金属的开发和利用是人类进步的标志．

（1）写出工业上以赤铁矿为原料炼铁的原理：；
（2）我国在金属的冶炼方面有着悠久的历史，早在南北朝就能冶铸黄铜．铜冶铸成黄铜，其熔点比纯铜；黄铜是由铜和锌组成的，如果根据化学方法除去黄铜中的锌，有关的化学方程式．
（3）农药波尔多液的成分之一是硫酸铜，不能用铁桶盛放波尔多液的原因是．（用化学方程式表示）
（4）铝比铁具有抗腐蚀性的原因是．

下列说法错误的是（）

A . 将不饱和溶液转化为饱和溶液，溶质质量分数一定增大 B . 酸性高锰酸钾溶液可用于鉴别SO₂和CO₂ C . 洗洁精具有乳化功能，常用于洗去餐具上的油污 D . 高炉炼铁中焦炭的作用是产生高温和生成CO

金属钛是航空、军工、电子等方面的必须原料．生产金属钛所发生的化学反应为：TiCl₄+2Mg═Ti+2MgCl₂ ，对于该反应的说法错误的是（）

A . 钛由化合态变成游离态 B . 镁的金属活动性比钛强 C . 此反应属于置换反应 D . 钛金属容易冶炼

（一）铁的广泛应用

（1）我国在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说，用化学方程式表示其原理．
（2）铁与铬（Cr）、镍（Ni）等金属熔合可形成“不锈钢”，用不锈钢丝和聚乙烯纤维为原料可制作耐防护服材料．以上叙述中不涉及到（选填序号）．

A . 合金 B . 无机非金属材料 C . 合成材料 D . 复合材料
（3）某品牌的麦片中含微量铁粉，食用后可在胃酸的作用下转化为人体可
吸收的铁元素，反应的化学方程式为．
（4）（二）铁锈成分的探究
1）图为某兴趣小组探究铁生锈的三个实验，最先观察到铁锈的是（选填序号）．
2）铁生锈的主要过程为：Fe $\text{[math]}$ Fe（OH）₂ $\text{[math]}$ Fe（OH）₃ $\text{[math]}$ Fe₂O₃•xH₂O
次要过程为：Fe $\text{[math]}$ FeCO₃
写出 Fe→Fe（OH）₂反应的化学方程式．
（5）铁锈组分的确定：某铁锈成分为Fe₂O₃•xH₂O和FeCO₃ ．为确定其组成，兴趣小组称取此铁锈样品22.5g，在科研人员的指导下用如图装置进行实验．
【查阅资料】①Fe₂O₃•xH₂O失去结晶水温度为110℃，FeCO₃在282℃分解为FeO和CO₂ ．度高于500℃时铁的氧化物才能被CO还原．
1）装配好实验装置后，首先要．
2）装置A中的反应为：H₂C₂O₄（草酸） $\text{[math]}$ CO↑+CO₂↑+H₂O．通过B、C装置可得到干燥、纯净的CO气体，洗气瓶B中应盛放（选填序号）．
a．浓硫酸 b．澄清的石灰水 c．足量氢氧化钠浓溶液
3）现控制D装置中的温度为300℃对铁锈进行热分解，直至D装置中剩余固体质量不再变化为止，冷却后装置E增重3.6g，装置F增重1.1g．则样品中FeCO₃的质量m（FeCO₃）=g，x=．
4）若缺少G装置，测得的m（FeCO₃）（选填“偏大”、“偏小”、“不变”，下同），x的值会．
（6）（三）炼铁过程的探究
1）写出工业上用赤铁矿（主要成分Fe₂O₃）炼铁主要原理的化学方程式．
【查阅资料】用CO还原Fe₂O₃炼铁的过程大致分为三个阶段：
阶段1：3Fe₂O₃+CO $\text{[math]}$ 2Fe₃O₄+CO₂
阶段2：Fe₃O₄+CO $\text{[math]}$ 3FeO+CO₂
阶段3：FeO+CO $\text{[math]}$ Fe+CO₂
2）将上述300℃热分解后的D装置中剩余固体继续分阶段升温，进行CO还原铁的氧化物炼铁过程的探究．加热时测定D中剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示．图中M点对应的a=，b=．

人类的生产和生活都离不开金属。金属元素在自然界中分布很广，地壳中含量最多的金属元素是（填名称）。铁是应用最广泛的金属。工业上常用赤铁矿和一氧化碳在高温条件下炼铁，该反应的化学方程式为。使用过的菜刀、铁锅等铁制品，清洗后需要及时擦干放置，可以减少对铁锈蚀的影响。

钛在国防上有着很重要的用途。工业上常采用金属热还原法制金属钛：反应①将TiO₂（或天然的金红石）和炭粉混合加热至1000～1100K，进行氯化处理，并使生成的TiCl₄ ，蒸气冷凝TiO₂＋2C＋2Cl₂＝TiCl₄＋2CO； ②在1070K用熔融的镁在氩气中还原TiCl₄可得多孔的海绵钛：TiCl₄＋2Mg＝2MgCl₂＋Ti。下列有关说法正确的是（）

A . 冶炼过程对环境没有污染 B . 反应①中只有氧元素化合价没有改变 C . 反应②属于置换反应 D . 金属Ti在加热时不易跟氧气反应

科学精神与社会责任，是化学学科素养更高层面的价值追求。在一次实践活动中，小红和同学们一起参观了某钢铁公司。大家对矿石选取，冶铁和炼钢的工艺流程(如图)、生铁和钢的区别等，有了全新的认识。

（1）用赤铁矿石冶铁的反应原理是(用化学方程式表示)。
（2）分析工艺流程，三脱装置中发生反应的化学方程式是(写一个)。
（3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学实验中的作用(填一种仪器的名称)。
（4）在钢水铸件机中，高温钢加工成钢制零件时，充入氮气的作用是。

下列有关铁的说法中错误的是（）

A . 生铁中碳的质量分数低于20% B . 铁质地较软，能传热导电 C . 在铁制品表面镀锌能防止铁被锈蚀 D . 冶炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石、热空气

选择下列物质填空（填序号）：①赤铁矿②医用酒精③碳酸氢钠④液氧

（1）可用作火箭的助燃剂的是；
（2）可用于皮肤消毒的是；
（3）可用作炼铁原料的是；
（4）可用于焙制糕点的是。

金属具有广泛的应用。请回答：

（1）工业大生产中，炼铁的设备名称是。
（2）防止金属锈蚀是保护金属资源的有效途径之一。洁净的铁钉在下列情况下容易生锈的是（填字母）。

A . 在干燥的空气中 B . 在潮湿的空气中 C . 浸没在植物油中
（3）铝具有很好的抗腐蚀性能，原因是。使用铝制品时要尽量避免与酸性物质接触，铝与稀硫酸反应的化学方程式为。
（4）波尔多液是农业上常用的杀菌剂，它由硫酸铜、生石灰加水配制而成。不能用铁质容器配制波尔多液的原因是（用化学方程式表示）。
（5）向铁粉和氧化铜粉末的混合物中加入一定量的稀盐酸，充分反应后过滤，得滤渣和滤液。向滤液中加铁片，铁片没有变化。则滤液中含有的溶质是（填化学式下同），滤渣中一定含有的物质是。

金属和金属材料在科技、军事、工农业生产和日常生活中都有着广泛的应用。

（1） “嫦娥五号”是中国首个月面取样返回的月球探测器，探测器运用了大量的钛合金，下列属于钛和钛合金的优良性能的是。
a．熔点低、易加工 b．密度大、强度好 c．机械性能好、抗腐蚀性强

如图是钛原子结构示意图，则钛元素位于元素周期表的第周期，钛原子在化学反应中易（填“得”或“失”）电子。
（2）今年中国东方航空将成为全球首家运营C919大型客机的航空公司，C919飞机机身大量使用的铝合金具有密度小、硬度大、耐腐蚀的优点，铝耐腐蚀的原因是。
（3）向硝酸铝、硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。
①若滤液呈蓝色，请分析滤液中的溶质成分。

②若滤渣的质量与加入锌粉的质量相等，则向滤渣中滴加稀盐酸时气泡产生（填“一定有”、“可能有”或“没有”）。
（4）实验室利用如图所示装置进行模拟炼铁的实验：

①实验结束时，应先将熄灭（填“酒精喷灯”或“酒精灯”）；

②同学们取10g赤铁矿进行实验，实验结束发现盛有足量澄清石灰水的试剂瓶中增重6.6g，试计算该赤铁矿中含有氧化铁的质量分数。

（1）现代工业用焦炭、赤铁矿、石灰石来炼铁，其中焦炭的作用是，写出生成铁的化学方程式。
（2）称取31.6g KNO₃ 固体时，发现托盘天平指针偏右，接下来的操作是。
（3） 20℃时，KNO₃固体的溶解度为31.6g。将31.6g KNO₃加入水中，充分溶解后形成的100g溶液是（填“饱和”或“不饱和”）溶液。
（4）当KNO₃中混有少量NaCl时，提纯KNO₃所采用的方法是。

	第一次	第二次	第三次	第四次
所取合金的质量∕g	10	10	20	30
所加稀硫酸的质量∕g	100	120	80	X
生成氢气的质量∕g	0.3	0.3	0.3	Y

实验序号	铁的氧化物质量/g	生成铁的质量/g
1	4.00	2.81
2	8.00	7.62
3	10.00	7.01
4	12.00	8.42
5	14.00	9.81
6	16.00	11.22
7	18.00	12.63
8	20.00	14.03

性质金属	导电性（100为标准）	密度（g/cm³）	熔点（℃）	硬度（10为标准）
A	99	8.92	1083	3
B	61	2.70	660	2.9
C	17	7.86	1535	5

常见金属的冶炼方法 知识点

常见金属的冶炼方法 知识点题库

常见金属的冶炼方法知识点

常见金属的冶炼方法知识点题库