金属矿物与冶炼
一、教材内容全解
知识点1 矿石及矿石冶炼
几种常见的金属矿物的名称和主要成分
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金属矿物 |
赤铁矿 |
黄铁矿 |
菱铁矿 |
铝土矿 |
辉铜矿 |
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主要成分 |
Fe2O3 |
FeS2 |
FeCO3 |
Al2O3 |
Cu2S |
知识点2 铁的冶炼
1、设备：高炉
2、原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气
3、原理：将铁矿石、焦炭、石灰石按一定的比例加入高炉，从炉下部通进热风，使焦炭转变成一氧化碳，并利用它将铁矿石还原成铁。
Fe2O3 + 3CO
4、还原剂、还原反应
还原反应：氧化物失氧的反应。
还原剂：能夺取含氧化合物里的氧，使它发生还原反应的物质。还原剂具有还原性。常见的还原剂有氢气、碳、一氧化碳。
知识点3 生铁
生铁是含碳在2%—4.3%之间的铁合金。含杂质（硫、磷）多，硬而脆，可铸不可锻。
知识点4 钢
钢是含碳在0.03%—2%之间的铁合金。含杂质（硫、磷）少，硬而韧、有弹性，可铸可锻。
知识点5 冶炼金属的常用方法
热还原法、电解法、直接加热法。
二、中考题精选
《6.2 金属矿物与冶炼》习题精选
A组
一、选择题
1、下列炼铁的矿石中，从保护环境角度考虑，不理想的是（ ）
A、赤铁矿（Fe2O3） B、磁铁矿（Fe3O4）
C、黄铁矿（Fe S2） D、菱铁矿（Fe CO3）
2、我国在____朝就已将湿法炼铜技术应用于生产，下列关于湿法炼铜的化学方程式，正确的是（ ）
△
A、①唐 ②CuO+H2===Cu+H2O
B、①宋 ②Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
高温
C、①宋 ②2CuO+C==== 2Cu+CO2↑
△
D、①唐末 ②3 CuO+3NH3====2Cu+N2+3H2O
3、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、在高温下用一氧化碳从铁的化合物中将铁氧化出来
4、某铁矿石
A、30% B、50% C、70% D、75%
5、下列说法正确的是（ ）
A、生铁和钢都主要含有碳元素 B、生铁和钢的主要成分都是铁
C、钢比生铁含碳量高 D、钢具有良好的延展性和弹性
6、在日常生活中，我们平时使用最多的是（ ）
A、纯铁 B、生铁 C、钢 D、铜
7、钢和生铁比较，正确的是（ ）
①钢的含碳量比生铁低；②钢的机械性能比生铁优越；③钢的使用范围比生铁广泛 A、① B、② C、①② D、①②③
8、下列关于钢的说法正确的是（ ）
A、钢是纯净的铁 B、钢是含碳量在0.03%—2%之间的铁合金
C、钢中不含碳元素 D、钢是含碳量在0.3—10%之间的铁合金
9、生铁和稀盐酸反应后，总会留有残渣，残渣的主要成分是（ ）
A、铁 B、三氯化铁 C、氯化亚铁 D、碳
10、下列物质不属于铁合金的是（ ）
A、生铁 B、不锈钢 C、磁铁矿 D、灰口铁
11、下列物质中属于纯净物的是（ ）
A、不锈钢 B、铁锈 C、赤铁矿石 D、氧化铁
12、常用来制造化工机械和铸件的铁为（ ）
A、白口铁 B、灰口铁 C、球墨铸铁 D、FeSO4
13、生铁中机械性能最好的是（ ）
A、白口铁 B、灰口铁 C、球墨铸铁 D、高碳钢
14、下列有关合金的叙述：①合金中至少有两种金属；②合金中的元素以化合物形式存在；③合金中一定含有金属；④合金一定是混合物；⑤生铁是含杂质较多的铁合金；⑥生铁可完全溶解于稀盐酸，正确的是（ ）
A、①②③④⑤⑥ B、①② C、①③④⑥ D、③④
15、从物质的组成与类别上看，生铁应属于（ ）
A、金属 B、单质 C、纯净物 D、混合物
16、铺设“京九”铁路所用的合金钢是（ ）
A、不锈钢 B、锰钢 C、硅钢 D、钨钢
17、生铁和盐酸充分反应后，会留下残渣，该残渣的主要成分是（ ）
A、氯化亚铁 B、碳 C、铁 D、氯化铁
18、不锈钢中添加的主要合金元素是（ ）
A、硅 B、锰 C、铬和镍 D、钨
19、下列物质不属于合金的是（ ）
A、黄铜 B、硬铝 C、不锈钢 D、氧化铁
20、下列不属于铁矿石的是（ ）
A、赤铁矿 B、孔雀石 C、磁铁矿 D、菱铁矿
21、高炉炼铁时作还原剂的物质是（ ）
A、氢气 B、一氧化碳 C、二氧化碳 D、焦炭
22、工业上高炉炼铁的原料是（ ）
①焦炭；②石灰石；③一氧化碳；④铁矿石
A、①② B、③④ C、①②④ D、②③④
23、“金入于猛火，色不夺精光”，这句话是指黄金的性质在加热的条件下（ ）
A、很稳定 B、很活泼 C、易氧化 D、易还原
24、下列有关物质的颜色描述不正确的是（ ）
A、纯净的铁显黑色 B、硫酸亚铁显浅绿色
C、硫酸铜溶液显蓝色 D、四氧化三铁显黑色
25、用一氧化碳还原
A、FeO B、Fe2O
26、
A、63% B、90% C、31.1% D、70%
27、现有100t含氧化铁的质量分数为80%的赤铁矿石，理论上可炼出纯铁的质量是（ ）
A、80t B、56t C、20t D、14t
二、填空题
1、炼铁的主要设备是__________，主要原料是________、________和______。
2、炼铁的主要反应原理：在__________条件下，用还原剂________从铁的__________中将铁还原出来，在Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2反应中，________是还原剂，_________是氧化剂。
3、用化学式填写下列物质的主要成分，磁铁矿__________，赤铁矿________，菱铁矿___________。
4、铁是工农业生产和人们生活离不开的重要金属材料之一，人们每年都要从自然界获取大量的铁矿资源。
（1）写出工业上用一氧化碳和赤铁矿反应冶炼铁的化学方程式 。
（2）通过上述方法得到的是生铁，请写出另一种铁合金的名称： 。
（3）铁矿石的种类很多，例如磁铁矿（主要成分Fe3O4）、黄铁矿（主要成分FeS2）及上述的赤铁矿等。请分析用于炼铁的优质铁矿石应该具有哪些主要特点（写出两点即可）： ； 。
5、下图是课堂中模拟炼铁的实验装置。
（1）写出图中标有序号的仪器名称：① ；② 。
（2）实验过程中，先要进行的是 。（填“Ⅰ”或 “”Ⅱ）
Ⅰ、加热 Ⅱ、通一氧化碳
（3）A中反应的化学方程式是 ，能证明A中产物中有铁粉的方法是 ；B中反应的化学方程式是 ，B中观察到的现象是 。
（4）该装置的不足之处是 ，说出一种改进的方法 。
6、选择编号填空：铝的利用比铜和铁晚的多，原因是 ；目前铝在多个领域替代易生锈的钢铁，其主要原因是 。
①铝的硬度小；②铝很活泼；③地壳中铝的含量高；④铝的表面易生成致密的保护膜。
7、某钢铁厂高炉炼铁的主要反应过程如下图所示
（2）写出各步反应的化学方程式：① ；
② ；③ ；
三、计算题
1、用足量一氧化碳还原
2、杂质的质量分数为20%的赤铁矿里（杂质中不含铁元素），铁元素的质量分数是多少？
3、把
B组
一、选择题
1、在Fe、Fe2+、Fe3+三种微粒中，一定相同的是（ ）
A、核电荷数 B、核外电子数 C、电子层数 D、最外层电子数
2、等质量的氢气、碳、一氧化碳还原足量的氧化铁，生成铁的质量（ ）
A、一样多 B、和碳反应生成的铁多
C、和氢气反应生成的铁多 D、和一氧化碳反应生成的铁多
二、填空题
1、生铁和钢都是_________的合金，生铁中碳的含量为________；钢中碳的含量为____________，同生铁比较，钢具有_________、_________、___________、__________、____________等优良性能。
2、钢是由__________经过冶炼得到的，主要反应原理是在高温条件下，用______________或_________把__________中所含的过量的___________和其它杂质变为气体或炉渣除去，其主要设备有__________、_________和________。
三、计算题
1、1t含Fe2O385%的铁矿石，在铁矿石的冶炼过程中损失铁矿石2%，可炼出96%的生铁多少吨？
选做题
1、碳在高温下还原氧化铁可以得到单质铁，同时生成CO2，此反应中氧化剂与还原剂的质量比是( )
A、2：3 B、3：
2、
A、FeO B、Fe2O