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1. 自然界的矿物含量非常丰富,我国蕴藏了多种自然界稀少的金属矿物。下列矿物中,不属于金属矿物的是 (
A.石英砂
B.赤铁矿
C.黄铜矿
D.孔雀石
A
)。A.石英砂
B.赤铁矿
C.黄铜矿
D.孔雀石
答案
A
解析
在判断矿物是否属于金属矿物时，主要看其是否含有金属元素且以金属元素为主要成分。石英砂主要成分是二氧化硅，不含有金属元素，不属于金属矿物；赤铁矿主要成分是氧化铁，含有铁这种金属元素，属于金属矿物；黄铜矿主要成分是铜铁硫化物，含有铜、铁等金属元素，属于金属矿物；孔雀石主要成分是碱式碳酸铜，含有铜这种金属元素，属于金属矿物。
2. 明代科学著作《天工开物》描述了古代炼铁的方法：“或用木炭,扇炉风箱,土(铁矿石)化成铁。”下列有关说法正确的是 (
A.赤铁矿石的主要成分是$Fe_3O_4$
B.炼铁得到的是生铁
C.炼铁的反应属于分解反应
D.木炭在炼铁的过程中只提供热量
B
)。A.赤铁矿石的主要成分是$Fe_3O_4$
B.炼铁得到的是生铁
C.炼铁的反应属于分解反应
D.木炭在炼铁的过程中只提供热量
答案
B
解析
A. 赤铁矿石的主要成分是$Fe_2O_3$，而不是$Fe_3O_4$，$Fe_3O_4$是磁铁矿的主要成分，所以A选项错误。
B. 炼铁得到的产品是生铁，生铁是铁和碳的合金，含有一定量的碳以及其他杂质，所以B选项正确。
C. 炼铁的反应原理是利用一氧化碳的还原性将铁从其氧化物中还原出来，发生的是氧化还原反应，而不是分解反应，所以C选项错误。
D. 木炭在炼铁的过程中不仅提供热量，更重要的是木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳再与焦炭反应生成一氧化碳，一氧化碳作为还原剂将铁从其氧化物中还原出来，所以木炭还起到了提供还原剂的作用，D选项错误。
B. 炼铁得到的产品是生铁，生铁是铁和碳的合金，含有一定量的碳以及其他杂质，所以B选项正确。
C. 炼铁的反应原理是利用一氧化碳的还原性将铁从其氧化物中还原出来，发生的是氧化还原反应，而不是分解反应，所以C选项错误。
D. 木炭在炼铁的过程中不仅提供热量，更重要的是木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳再与焦炭反应生成一氧化碳，一氧化碳作为还原剂将铁从其氧化物中还原出来，所以木炭还起到了提供还原剂的作用，D选项错误。
3. 下列关于高炉炼铁的说法错误的是(
A.利用焦炭的还原性置换出铁矿石中的铁
B.高炉中焦炭的作用是供热并产生一氧化碳
C.高炉中石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅变为炉渣
D.高炉炼铁得到的产品是生铁,不是纯铁
A
)。A.利用焦炭的还原性置换出铁矿石中的铁
B.高炉中焦炭的作用是供热并产生一氧化碳
C.高炉中石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅变为炉渣
D.高炉炼铁得到的产品是生铁,不是纯铁
答案
A
解析
高炉炼铁中，焦炭先燃烧生成二氧化碳并放热，二氧化碳再与焦炭反应生成一氧化碳，一氧化碳具有还原性，能将铁矿石中的铁还原出来，并非焦炭直接置换铁，A错误；焦炭的作用是提供热量和产生一氧化碳，B正确；石灰石的主要成分碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与二氧化硅反应生成炉渣，C正确；高炉炼铁得到的是含碳量较高的生铁，不是纯铁，D正确。
4. 请你结合金属冶炼原理回答下列问题。
(1)冶炼铁、锌等金属时,矿物需与
(2)工业电解法制铝的原料是
(3)铁与氧气反应生成氧化铁的过程称为金属的
(1)冶炼铁、锌等金属时,矿物需与
还原剂
(如焦炭)反应；提取钠、铝则必须用电解
法。(2)工业电解法制铝的原料是
氧化铝
。(3)铁与氧气反应生成氧化铁的过程称为金属的
氧化
；氧化铁与焦炭反应得到铁的过程称为金属氧化物的还原
。答案
(1) 还原剂；电解
(2) 氧化铝
(3) 氧化；还原
(2) 氧化铝
(3) 氧化；还原
解析
(1) 在冶炼铁、锌等金属时，通常需要使用还原剂（如焦炭）与金属矿物反应，将其还原为金属单质。而对于钠、铝等活泼金属，由于它们的金属性非常强，很难用常规的还原剂进行还原，因此必须采用电解法来提取。
(2) 工业电解法制铝的原料是氧化铝。氧化铝在熔融状态下能够导电，因此可以通过电解的方法将其分解为铝和氧气。
(3) 金属与氧气反应生成金属氧化物的过程称为金属的氧化。而金属氧化物与还原剂（如焦炭）反应，生成金属单质的过程则称为金属氧化物的还原。
(2) 工业电解法制铝的原料是氧化铝。氧化铝在熔融状态下能够导电，因此可以通过电解的方法将其分解为铝和氧气。
(3) 金属与氧气反应生成金属氧化物的过程称为金属的氧化。而金属氧化物与还原剂（如焦炭）反应，生成金属单质的过程则称为金属氧化物的还原。
5. 高炉是工业冶炼的主要设备。请回答相关问题。
(1)常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿,其中赤铁矿的主要成分是 (
(2)炼铁高炉中鼓入热空气的目的是
(3)写出炼铁高炉中主要发生的三个化学反应方程式。
①
②
③
(4)工业上冶炼铁得到的产品是 (
(1)常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿,其中赤铁矿的主要成分是 (
$Fe_{2}O_{3}$
)。焦炭在炼铁过程中的主要作用是 提供热量，生成还原剂一氧化碳
。(2)炼铁高炉中鼓入热空气的目的是
使焦炭燃烧产生热量，维持高炉内所需的高温
。(3)写出炼铁高炉中主要发生的三个化学反应方程式。
①
$C + O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}CO_{2}$
。②
$C + CO_{2}\stackrel{高温}{=\!=\!=}2CO$
。③
$Fe_{2}O_{3} + 3CO\stackrel{高温}{=\!=\!=}2Fe + 3CO_{2}$
。(4)工业上冶炼铁得到的产品是 (
生铁
),属于 (混合物
),原因是 生铁中含有铁、碳等多种物质
。答案
(1)$Fe_{2}O_{3}$；提供热量，生成还原剂一氧化碳。
(2)使焦炭燃烧产生热量，维持高炉内所需的高温。
(3)①$C + O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}CO_{2}$；②$C + CO_{2}\stackrel{高温}{=\!=\!=}2CO$；③$Fe_{2}O_{3} + 3CO\stackrel{高温}{=\!=\!=}2Fe + 3CO_{2}$。
(4)生铁；混合物；生铁中含有铁、碳等多种物质。
(2)使焦炭燃烧产生热量，维持高炉内所需的高温。
(3)①$C + O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}CO_{2}$；②$C + CO_{2}\stackrel{高温}{=\!=\!=}2CO$；③$Fe_{2}O_{3} + 3CO\stackrel{高温}{=\!=\!=}2Fe + 3CO_{2}$。
(4)生铁；混合物；生铁中含有铁、碳等多种物质。
6. 炼铁厂以赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁。请根据以下流程图回答问题。
(1)将铁矿石粉碎的目的是
(2)生铁和钢的主要区别是
(3)炼钢炉中通入氧气的目的是
(1)将铁矿石粉碎的目的是
增大反应物接触面积，使反应更充分、更快
。(2)生铁和钢的主要区别是
含碳量不同
。(3)炼钢炉中通入氧气的目的是
使生铁中的碳与氧气反应，降低生铁中的含碳量
。答案
(1) 增大反应物接触面积，使反应更充分、更快。
(2) 含碳量不同。
(3) 使生铁中的碳与氧气反应，降低生铁中的含碳量。
(2) 含碳量不同。
(3) 使生铁中的碳与氧气反应，降低生铁中的含碳量。
7. 工业上若利用含氧化铁80%的赤铁矿石1000吨,理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？(结果保留一位小数)
答案
解：设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。
赤铁矿石中氧化铁的质量为：1000t×80% = 800t
氧化铁（Fe₂O₃）中铁元素的质量分数为：$\frac{56×2}{56×2 + 16×3}×100\% = \frac{112}{160}×100\% = 70\%$
铁元素的质量为：800t×70% = 560t
根据生铁中含铁96%，可得：96%x = 560t
解得：x = $\frac{560t}{0.96} \approx 583.3t$
答：理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是583.3吨。
赤铁矿石中氧化铁的质量为：1000t×80% = 800t
氧化铁（Fe₂O₃）中铁元素的质量分数为：$\frac{56×2}{56×2 + 16×3}×100\% = \frac{112}{160}×100\% = 70\%$
铁元素的质量为：800t×70% = 560t
根据生铁中含铁96%，可得：96%x = 560t
解得：x = $\frac{560t}{0.96} \approx 583.3t$
答：理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是583.3吨。
