初中化学北京课改版九年级下册第10章 金属第三节 金属的冶炼与防护-章节测试习题(5)

章节测试题
【答题】（5）同学们取了10g某菱铁矿样品（主要成分为FeCO3，杂质不参加反应），磨成粉末，加入200g足量稀硫酸，充分反应后称得剩余物的总质量为207.8g，该样品中FeCO3的质量分数为______。

已知：
FeCO3+H2SO4=FeSO4+H2O+CO2↑。

【答案】58%
【分析】由反应的化学方程式FeCO3+H2SO4====FeSO4+H2O+CO2↑，该反应生成了二氧化碳，二氧化碳会逸散到空气中，故减少的质量即为生成的二氧化碳的质量，利用化学方程式，根据二氧化碳与碳酸亚铁的质量比即可计算出碳酸亚铁的质量。

【解答】生成的二氧化碳的质量=10g+200g－207.8g=2.2g；
设碳酸亚铁的质量为x。

，解得 x=5.8g
该样品中FeCO3的质量分数：×100% =58%。

1.【综合题文】金属材料同人类文明的发展和社会的进步关系十分密切。

【答题】（一）铁的广泛应用
（1）人体缺铁会造成贫血,这里的铁是指______。

（选填序号）
A．单质
B．元素
C．原子
（2）双吸剂的主要成分是铁粉，作用是防潮和防氧化，原理是铁锈蚀，过程中吸收______。

（3）暖宝宝的主要成分是铁粉、氯化钠等，原理也是铁锈蚀，锈蚀过程中发生
______。

A．剧烈氧化
B．缓慢氧化
【答案】B；H2O和O2；B
【分析】本题考查元素的概念、金属锈蚀的条件、缓慢氧化。

【解答】（1）宏观物质的组成，用宏观概念元素来表示；元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称，是宏观概念，只讲种类，不讲个数；人体缺少的铁等不能以单质、分子、离子形式存在，是以化合态的形式存在，故是指元素；（2）铁与氧气、水共同作用会锈蚀；（3）金属生锈发生了氧化反应，并且反应比较缓慢，属于缓慢氧化。

【答题】（二）铁的冶炼
实验室用工业铁红（主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4）模拟工业炼铁并测定铁红中铁元素的质量分数，进行了实验，装置如下：
【资料】1.草酸氢钙是白色固体，化学式为Ca(HC2O4)2，加热易分解，生成四种氧化物
2.NaOH溶液能很好地吸收CO2，碱石灰能吸收CO2和H2O。

3.浓硫酸具有吸水性，是气体干燥剂。

【问题讨论】
（1）实验前应先______。

【答案】检查装置的气密性
【分析】本题考查一氧化碳还原氧化铁的实验。

【解答】制取气体之前必须先检查装置的气密性。

【答题】（2）写出A中发生的反应化学方程式：______。

【答案】Ca(HC2O4)2CaO + 2CO2↑+2 CO↑+ H2O
【分析】本题考查化学方程式的书写。

【解答】草酸氢钙是白色固体，含有钙、氢、氧、氢四种元素，加热易分解，生成四种氧化物，应为氧化钙、水、二氧化碳和一氧化碳；化学方程式为
Ca(HC2O4)2CaO+2CO2↑+2CO↑+H2O。

【答题】（3）进入E中的气体是纯净、干燥的CO，则C、D中的试剂依次是
______、______（选填序号）。

a．浓硫酸
b．澄清的石灰水
c. 氢氧化钠溶液
【答案】b,a
【分析】本题考查一氧化碳还原氧化铁的实验。

【解答】二氧化碳一般用氢氧化钠溶液吸收，用澄清的石灰水检验，还可以检验二氧化碳是否除尽，一氧化碳可以用浓硫酸干燥；所以C中盛放的是澄清的石灰水，验证二氧化碳是否被除净，D中盛放的是浓硫酸，吸收水分。

【答题】（4）C装置的作用是______。

【答案】检验二氧化碳是否除尽
【分析】本题考查一氧化碳还原氧化铁的实验。

【解答】C装置是检验二氧化碳是否除尽。

【答题】（5）实验结束后，对E装置停止加热，继续通入CO至冷却，其目的是______。

【答案】防止生成的铁被氧化
【分析】本题考查一氧化碳还原氧化铁的实验。

【解答】加热之前通入一氧化碳的目的是：将装置中的空气排出，防止发生爆炸；加热之后通入一氧化碳的目的是：防止生成的铁被氧化（或驱赶装置中滞留的二氧化碳，使其全部被F装置中全部吸收，用于计算）；
【答题】（6）写出E装置中Fe2O3所发生的反应化学方程式：______。

【答案】3CO + Fe2O33CO2+2Fe
【分析】本题考查一氧化碳还原氧化铁的实验。

【解答】一氧化碳和氧化铁反应的反应物是一氧化碳和氧化铁写在等号的左边，生成物是铁和二氧化碳写在等号的右边，根据得失氧进行配平，反应条件是高温写在等号的上边，所以方程式是3CO+Fe2O32Fe+3CO2。

【答题】（7）称取铁红样品7.0 g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁元素的质量分数。

实验前后称得F装置增重4.4g，则此铁红中铁元素的质量分数是
______。

【答案】77.1%
【分析】本题考查一氧化碳还原氧化铁的实验。

【解答】如果全部是氧化铁，铁的最少量是7.0g×70%=4.9g，如果全部是氧化亚铁，铁的最大量是7.0g×77.8%=5.446g；F装置增重4.4g，那么二氧化碳是4.4g，
氧元素的质量=4.4g××100%=2.3g，因为一个一氧化碳分子只能抢氧化铁中一个氧原子变成二氧化碳，因此2.3g氧元素的质量一半来自于一氧化碳，一半来自于铁的氧化物，那么铁红中氧元素的质量是2.3g÷2=1.6g，则铁红中铁的质量分数=（7.0g－1.6g）÷7.0g×100%=77.1%。

【答题】【实验反思】
（1）本实验中如果缺少G装置（不考虑其他因素），则测得样品中铁的质量分数会______（填“偏大”“不变”或“偏小”）。

（2）请指出上述实验装置的一个明显缺陷：______。

【答案】偏小；缺少尾气处理装置
【分析】本题考查一氧化碳还原氧化铁的实验。

【解答】（1）本实验中如果缺少G装置，空气中的二氧化碳也会被F装置吸收，因此F装置会增重，氧元素的质量偏大，则测得样品中铁的质量分数会偏小；（2）由于一氧化碳有毒，会污染空气，所以实验装置缺少尾气处理装置。

2.【答题】如图所示是医院常用的药瓶和注射器，请你据图回答：
（1）含有金属材料的是______（写一种即可）。

（2）注射器洗净后可以用于家庭小实验，可以代替______仪器使用。

（3）钢针一般用不锈钢制造，主要是由于其不容易生锈，请你写出生活中防止铁制品生锈的方法（一条即可）：______。

（4）铝的金属活性比铁强，请写出铝放入硫酸亚铁溶液中反应的化学方程式：______。

【答案】（1）钢针；（2）量筒或滴管；（3）保持铁制品表面的洁净和干燥；（4）2Al+3FeSO4═Al2(SO4)3+3Fe
【分析】本题考查常见实验仪器的认识、金属的性质、防止金属锈蚀的措施。

【解答】（1）金属材料包括纯金属以及它们的合金，所以使用的金属材料是铝箔、钢针；
（2）生活中用注射器可以控制液体的滴加速度并且注射器上有刻度，所以注射器可以代替胶头滴管、分液漏斗、量筒等；
（3）铁生锈的条件是铁和氧气、水同时接触，所以生活中防止铁制品生锈的方法保持铁制品表面的洁净和干燥；
（4）铝和硫酸亚铁溶液反应生成铁和硫酸铝，反应的化学方程式：
2Al+3FeSO4═Al2(SO4)3+3Fe。

3.【答题】某钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭，赤铁矿石（主要含Fe2O3）、空气等，主要反应过程如下：
请回答：
（1）A的化学式：______，B的化学式：______
（2）反应②的化学方程式：______。

（3）反应③的化学方程式：______。

【答案】（1）CO2，CO；（2）C＋CO22CO；（3）3CO＋Fe2O32Fe＋
3CO2
【分析】本题考查高炉炼铁的反应原理。

【解答】高炉炼铁的主要原料是焦炭，赤铁矿石，焦炭燃烧产生二氧化碳，并释放大量的热，二氧化碳高温下能与碳反应生成一氧化碳，反应方程式为C＋
CO22CO；一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，反应方程式为
3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2；所以A为二氧化碳，B为二氧化碳。

4.【答题】金属铁及其化合物之间有如下转化关系，请回答下列问题：
（提示：氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，和硫酸反应生成硫酸铁和水）
（1）A是______；B是______；
（2）写出A→B或A→C的化学反应方程式（任选一个）：______。

（3）常温下，铁生锈的条件是铁接触空气中的______和______。

（4）防止钢铁制品生锈常用的方法是（举一个实例）：______。

【答案】（1）Fe2O3（氧化铁或三氧化二铁），FeCl3（氯化铁）
（2）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O或Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
（3）水，氧气（H2O，O2）
（4）涂油或喷漆等其他主要合理即可
【分析】本题考查金属的化学性质、金属的生锈与防护
【解答】铁锈的主要成分是氧化铁，盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水，和硫酸反应生成硫酸铁和水，反应方程式为Fe2O3 +6HCl=2FeCl3+3H2O或Fe2O3
+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O；常温下，铁生锈的条件是铁接触空气中的铁和氧气、水三种物质共同作用；所以防锈的方法是用覆盖物使金属遇空气和水分隔绝，如涂油漆、涂油、烧涂搪瓷或镀上一层起保护作用的金属或者保持金属洁净干燥或者改变金属的组成或结构，如：制成合金。

5.【答题】黄铜（铜锌合金）用作弹壳的制造。

现有一批使用过的，锈迹斑斑的弹壳，处理这批弹壳可以制得硫酸锌和铜，其主要流程如下所示。

【收集资料】弹壳上的锈主要为Cu2(OH)2CO3，能与稀硫酸反应得到硫酸铜溶液；弹壳中其他杂质不溶于水、也不参加反应。

（1）写出溶液A与过量锌粉发生反应的化学方程式：______；______。

（2）固体D为______；
（3）最终得到的硫酸锌中锌元素的质量______（填“＞”“＝”或“＜”）弹壳中锌元素的质量。

【答案】（1）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4；（2）锌、铜；（3）＞
【分析】本题考查金属的化学性质、锈蚀。

【解答】（1）根据资料：弹壳上的锈主要为Cu2(OH)2CO3，能与稀硫酸反应得到硫酸铜溶液，由于所加的稀硫酸是过量的，故溶液A中的溶质除了反应生成的硫酸铜，还有过量的硫酸，故溶液A与过量锌粉发生反应的化学方程式：
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，Zn+CuSO4= Cu +ZnSO4；
（2）固体D中除了反应生成的铜，还有过量的锌，故成分为锌、铜；
（3）由于反应过程中加入了过量的锌，全部转化为硫酸锌，故最终得到的硫酸锌中锌元素的质量＞弹壳中锌元素的质量。

16.【题文】为测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数，小龙和他的同学用足量的一氧化碳与10g赤铁矿石样品充分反应（杂质不参与反应），并将生成的气体用一定量的氢氧化钠溶液完全吸收，该溶液总质量与反应时间的变化关系如图.
（1）上述反应产生二氧化碳的质量为______g；
（2）计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数。

【答案】（1）6.6；（2）80%
【分析】本题考查一氧化碳还原氧化铁的相关计算。

【解答】（1）二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故溶液的增重值即为二氧化碳的质量，由图象知，反应产生二氧化碳的质量为106.6﹣100.0=6.6g；
（2）设赤铁矿石中氧化铁的质量为x。

，解得x=8g
所以样品中氧化铁的质量分数为（8g÷10g）×100%=80%。

17.【题文】400吨含杂质是赤铁矿（杂质不含铁元素），最终可炼得210吨纯铁，计算该铁矿石中氧化铁的质量分数。

【答案】75%
【分析】本题考查一氧化碳还原氧化铁的相关计算。

【解答】赤铁矿中含氧化铁的质量为210t ÷（×100%）=300t。

该铁矿石中氧化铁的质量分数：×100%=75%
答：该铁矿石中含铁元素质量分数为75%。

18.【题文】海南石碌铁矿，其矿石主要成分为Fe2O3。

炼铁的化学方程式为
3CO+Fe2O32Fe+3CO2。

请计算：某铁矿石，其中含Fe2O3的质量为16t，理论上可以炼出铁的质量为多少？
【答案】11.2t
【分析】本题考查一氧化碳还原氧化铁的相关计算。

利用化学方程式，根据反应的质量比即可计算出生成的铁的质量。

【解答】设理论上可炼出铁的质量为x。

，解得x=11.2t
答：理论上可以炼出铁的质量为11.2t。

19.【题文】钢铁是应用广泛的金属材料。

（1）炼铁的主要原理是：在高温下，用一氧化碳将铁从铁矿石里______出来。

（2）工业炼铁的原料是：铁矿石、焦炭、______、空气；磁铁矿主要成分的化学式是______；炼铁高炉中焦炭通过两步反应转化为CO，这两步反应是：
C+O2CO2 和______ 。

（3）某钢铁厂每天消耗5000t含氧化铁73.5%的赤铁矿石，则该厂理论上可日产含铁98%的生铁的质量是多少？
【答案】（1）还原；（2）石灰石；Fe3O4；CO2+C2CO；（3）2625t
【分析】本题考查一氧化碳还原氧化铁的相关计算。

【解答】（1）一氧化具有还原性，炼铁的主要原理是：在高温下，用一氧化碳将铁从铁矿石里还原出来；
（2）工业炼铁的原料是：铁矿石、焦炭、石灰石、空气；磁铁矿主要成分是四氧化三铁，化学式是：Fe3O4；炼铁高炉中焦炭通过两步反应转化为CO，这两步反应是 C+O2CO2 和CO2+C2CO；
（3）含有杂质物质质量的化学方程式计算，要注意混合物质量与纯净物质量之间的换算，5000t含氧化铁73.5%的赤铁矿石中氧化铁的质量：5000t×73.5%=3675 t，然后根据化学方程式：3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2中Fe2O3与Fe的质量关系，算出Fe的质量，再来计算生铁的质量。

解：设Fe的质量为x。

，解得x=2572.5t
含铁98%的生铁的质量：2572.5t÷98%=2625t
答：该厂理论上可日产含铁98%的生铁的质量是2625t。

20.【题文】为测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数，小龙和他的同学用足量的一氧化碳与10g赤铁矿石样品充分反应（杂质不参与反应），并将生成的气体用一定量的氢氧化钠溶液完全吸收，该溶液总质量与反应时间的变化关系如图。

（1）上述反应产生二氧化碳的质量为______g；
（2）计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数。

【答案】（1）6.6；（2）80%
【分析】本题考查一氧化碳还原氧化铁的相关计算。

【解答】（1）二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故溶液的增重值即为二氧化碳的质量，由图象知，反应产生二氧化碳的质量为106.6﹣100.0=6.6g；
（2）设赤铁矿石中氧化铁的质量为x。

，解得x=8g
所以样品中氧化铁的质量分数：（8g÷10g）×100%=80%
答：该赤铁矿石中氧化铁的质量分数是80%。