1. 下列金属在自然界中主要以化合物形式存在,且提炼量最大的是()
A.铝
B.铁
C.金
D.银
A.铝
B.铁
C.金
D.银
答案
B
解析
【分析】
首先需明确两个核心要点:一是金属在自然界的存在形式与金属活动性的关联,二是常见金属的工业提炼量。第一步,根据金属活动性判断存在形式:活动性弱的金属(如金、银)在自然界主要以单质形式存在,不符合“主要以化合物形式存在”的要求,排除选项C、D;第二步,对比剩余选项,铝和铁虽都以化合物形式存在,但工业上提炼量最大的金属是铁,由此确定答案。
【解析】
1. 金属存在形式判断:金属活动性越弱,越易以单质形式存在。金、银活动性极弱,在自然界主要以单质形式存在,不满足“主要以化合物形式存在”的条件,故排除C、D。
2. 提炼量判断:铝和铁均为较活泼金属,在自然界主要以化合物形式存在。但目前工业生产中,铁的应用范围极广,提炼量远大于铝,符合题目要求。
【答案】
B
【知识点】
金属的存在形式、金属的工业提炼量
【点评】
本题考查金属的存在形式与工业提炼量,属于初中化学基础题,需掌握常见金属的活动性及工业应用常识,难度适中。
【难度系数】
0.3
首先需明确两个核心要点:一是金属在自然界的存在形式与金属活动性的关联,二是常见金属的工业提炼量。第一步,根据金属活动性判断存在形式:活动性弱的金属(如金、银)在自然界主要以单质形式存在,不符合“主要以化合物形式存在”的要求,排除选项C、D;第二步,对比剩余选项,铝和铁虽都以化合物形式存在,但工业上提炼量最大的金属是铁,由此确定答案。
【解析】
1. 金属存在形式判断:金属活动性越弱,越易以单质形式存在。金、银活动性极弱,在自然界主要以单质形式存在,不满足“主要以化合物形式存在”的条件,故排除C、D。
2. 提炼量判断:铝和铁均为较活泼金属,在自然界主要以化合物形式存在。但目前工业生产中,铁的应用范围极广,提炼量远大于铝,符合题目要求。
【答案】
B
【知识点】
金属的存在形式、金属的工业提炼量
【点评】
本题考查金属的存在形式与工业提炼量,属于初中化学基础题,需掌握常见金属的活动性及工业应用常识,难度适中。
【难度系数】
0.3
2.下列矿石的主要成分错误的是()
A.赤铁矿($Fe_2O_3$)
B.磁铁矿($Fe_3O_4$)
C.铝土矿($Al_2O_3$)
D.赤铜矿($CuO$)
A.赤铁矿($Fe_2O_3$)
B.磁铁矿($Fe_3O_4$)
C.铝土矿($Al_2O_3$)
D.赤铜矿($CuO$)
答案
D
解析
【分析】本题考查常见金属矿石的主要成分,解题思路是逐一核对各选项对应的矿石主要成分,找出成分描述错误的选项,即可得到答案。
【解析】A选项,赤铁矿的主要成分为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$,描述正确;B选项,磁铁矿的主要成分为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$,描述正确;C选项,铝土矿的主要成分为$\ce{Al_{2}O_{3}}$,描述正确;D选项,赤铜矿的主要成分为氧化亚铜($\ce{Cu_{2}O}$),而非$\ce{CuO}$,该选项描述错误。
【答案】D
【知识点】常见矿石成分
【点评】本题为化学基础识记类题目,考查学生对常见金属矿石主要成分的掌握程度,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】A选项,赤铁矿的主要成分为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$,描述正确;B选项,磁铁矿的主要成分为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$,描述正确;C选项,铝土矿的主要成分为$\ce{Al_{2}O_{3}}$,描述正确;D选项,赤铜矿的主要成分为氧化亚铜($\ce{Cu_{2}O}$),而非$\ce{CuO}$,该选项描述错误。
【答案】D
【知识点】常见矿石成分
【点评】本题为化学基础识记类题目,考查学生对常见金属矿石主要成分的掌握程度,难度较低。
【难度系数】0.8
3.《天工开物》中描述了系统、连续的炼铁、炼钢过程,利用煤炭炼铁,从炼铁炉流出的生铁水,直接流进炒铁炉里。下列说法错误的是()
A.煤炭燃烧的温度能够达到炼铁所需的温度
B.炼铁炉中流出的是纯铁
C.生铁炒成熟铁的过程中降低了含碳量
D.该炼铁工艺减少了再熔化的过程,节约燃料,彰显了古代劳动人民的智慧
A.煤炭燃烧的温度能够达到炼铁所需的温度
B.炼铁炉中流出的是纯铁
C.生铁炒成熟铁的过程中降低了含碳量
D.该炼铁工艺减少了再熔化的过程,节约燃料,彰显了古代劳动人民的智慧
答案
B
解析
【分析】本题考查炼铁、炼钢的相关化学知识,需结合金属冶炼原理、铁合金的性质,逐一分析每个选项的说法是否正确,从而找出错误选项。
【解析】A选项:煤炭燃烧能释放大量热量,产生的高温可满足炼铁所需的温度,该说法正确;B选项:炼铁炉流出的生铁是铁碳合金,含有较多碳等杂质,并非纯铁,该说法错误;C选项:生铁炒成熟铁的过程,实质是降低含碳量的过程,该说法正确;D选项:生铁水直接流入炒铁炉,减少了再次熔化的步骤,节约燃料,体现了古代工艺的智慧,该说法正确。因此错误选项为B。
【答案】B
【知识点】金属的冶炼、铁合金
【点评】本题结合古代科技文献考查化学知识,体现了化学与传统工艺的联系,侧重考查基础知识点的应用,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】A选项:煤炭燃烧能释放大量热量,产生的高温可满足炼铁所需的温度,该说法正确;B选项:炼铁炉流出的生铁是铁碳合金,含有较多碳等杂质,并非纯铁,该说法错误;C选项:生铁炒成熟铁的过程,实质是降低含碳量的过程,该说法正确;D选项:生铁水直接流入炒铁炉,减少了再次熔化的步骤,节约燃料,体现了古代工艺的智慧,该说法正确。因此错误选项为B。
【答案】B
【知识点】金属的冶炼、铁合金
【点评】本题结合古代科技文献考查化学知识,体现了化学与传统工艺的联系,侧重考查基础知识点的应用,难度适中。
【难度系数】0.6
4.化学兴趣小组利用下图所示装置进行实验。下列说法错误的是()

A.酒精灯上网罩的使用是为了提高火焰温度
B.充分加热,a处固体由黑色变为红色
C.b处可用澄清石灰水检验生成的$\ce{CO_{2}}$
D.可用点燃的方法处理尾气
A.酒精灯上网罩的使用是为了提高火焰温度
B.充分加热,a处固体由黑色变为红色
C.b处可用澄清石灰水检验生成的$\ce{CO_{2}}$
D.可用点燃的方法处理尾气
答案
B
解析
【分析】
本题考查一氧化碳还原氧化铁的实验,需逐一分析各选项对应的实验原理、现象及装置作用,判断说法的正误。首先回忆实验相关知识:酒精灯网罩的作用是集中火焰提高温度;一氧化碳还原氧化铁时,反应物氧化铁和生成物铁的颜色;二氧化碳的检验方法;一氧化碳尾气的处理方式,再结合选项逐一判断。
【解析】
A选项:酒精灯上网罩可集中火焰,减少热量散失,目的是提高火焰温度,该说法正确。
B选项:a处的固体是红棕色的氧化铁,在加热条件下与一氧化碳反应生成黑色的铁粉,因此固体应是由红棕色变为黑色,而非黑色变红色,该说法错误。
C选项:b处盛放澄清石灰水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,因此可用其检验生成的$\ce{CO_{2}}$,该说法正确。
D选项:尾气中含有未反应的有毒一氧化碳,一氧化碳具有可燃性,可用点燃的方法将其转化为无毒的二氧化碳,从而处理尾气,该说法正确。
【答案】
B
【知识点】
一氧化碳还原氧化铁、二氧化碳的检验、尾气处理
【点评】
本题围绕一氧化碳还原氧化铁的实验展开,考查了装置作用、实验现象、产物检验及尾气处理等基础知识点,需要学生准确记忆相关实验细节,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查一氧化碳还原氧化铁的实验,需逐一分析各选项对应的实验原理、现象及装置作用,判断说法的正误。首先回忆实验相关知识:酒精灯网罩的作用是集中火焰提高温度;一氧化碳还原氧化铁时,反应物氧化铁和生成物铁的颜色;二氧化碳的检验方法;一氧化碳尾气的处理方式,再结合选项逐一判断。
【解析】
A选项:酒精灯上网罩可集中火焰,减少热量散失,目的是提高火焰温度,该说法正确。
B选项:a处的固体是红棕色的氧化铁,在加热条件下与一氧化碳反应生成黑色的铁粉,因此固体应是由红棕色变为黑色,而非黑色变红色,该说法错误。
C选项:b处盛放澄清石灰水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,因此可用其检验生成的$\ce{CO_{2}}$,该说法正确。
D选项:尾气中含有未反应的有毒一氧化碳,一氧化碳具有可燃性,可用点燃的方法将其转化为无毒的二氧化碳,从而处理尾气,该说法正确。
【答案】
B
【知识点】
一氧化碳还原氧化铁、二氧化碳的检验、尾气处理
【点评】
本题围绕一氧化碳还原氧化铁的实验展开,考查了装置作用、实验现象、产物检验及尾气处理等基础知识点,需要学生准确记忆相关实验细节,难度适中。
【难度系数】
0.5
5.在高温条件下能与CO反应的黑色粉末有()
A.铁粉
B.氧化铁
C.四氧化三铁
D.
A.铁粉
B.氧化铁
C.四氧化三铁
D.
答案
C;氧化铜(或CuO,合理即可)
解析
【分析】
要解决这道题,需结合CO的化学性质(还原性)以及常见物质的颜色、反应特性分析:首先,CO具有还原性,高温下可还原金属氧化物;其次,需同时满足题目中“黑色粉末”和“能与CO在高温下反应”两个条件,逐一判断选项。
【解析】
1. CO的性质:CO有还原性,高温下能与金属氧化物反应生成金属单质和CO₂,反应通式为:金属氧化物 + CO $\stackrel{高温}{=\!=\!=}$ 金属 + CO₂。
2. 选项分析:
A. 铁粉:为黑色粉末,但铁粉与CO不反应,排除;
B. 氧化铁:颜色为红棕色,不符合“黑色粉末”要求,排除;
C. 四氧化三铁:为黑色粉末,高温下可与CO反应($\ce{Fe_{3}O_{4} + 4CO\xlongequal{高温} 3Fe + 4CO_{2}}$),符合条件;
D. 需补充一种黑色金属氧化物,常见的如氧化铜(CuO),它是黑色粉末,高温下也能与CO反应($\ce{CuO + CO\xlongequal{高温} Cu + CO_{2}}$),合理即可。
【答案】
C;氧化铜(或CuO,合理即可)
【知识点】
一氧化碳的还原性,金属氧化物的性质,常见物质的颜色
【点评】
本题考查一氧化碳的还原性及常见物质的颜色,解题需同时满足“黑色粉末”和“能与CO高温反应”两个条件,需准确掌握物质的性质与外观特征,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合CO的化学性质(还原性)以及常见物质的颜色、反应特性分析:首先,CO具有还原性,高温下可还原金属氧化物;其次,需同时满足题目中“黑色粉末”和“能与CO在高温下反应”两个条件,逐一判断选项。
【解析】
1. CO的性质:CO有还原性,高温下能与金属氧化物反应生成金属单质和CO₂,反应通式为:金属氧化物 + CO $\stackrel{高温}{=\!=\!=}$ 金属 + CO₂。
2. 选项分析:
A. 铁粉:为黑色粉末,但铁粉与CO不反应,排除;
B. 氧化铁:颜色为红棕色,不符合“黑色粉末”要求,排除;
C. 四氧化三铁:为黑色粉末,高温下可与CO反应($\ce{Fe_{3}O_{4} + 4CO\xlongequal{高温} 3Fe + 4CO_{2}}$),符合条件;
D. 需补充一种黑色金属氧化物,常见的如氧化铜(CuO),它是黑色粉末,高温下也能与CO反应($\ce{CuO + CO\xlongequal{高温} Cu + CO_{2}}$),合理即可。
【答案】
C;氧化铜(或CuO,合理即可)
【知识点】
一氧化碳的还原性,金属氧化物的性质,常见物质的颜色
【点评】
本题考查一氧化碳的还原性及常见物质的颜色,解题需同时满足“黑色粉末”和“能与CO高温反应”两个条件,需准确掌握物质的性质与外观特征,难度适中。
【难度系数】
0.5
6.钢铁是重要的金属材料,在生产、生活中有广泛用途。炼铁厂常以焦炭、赤铁矿(主要成分是$\ce{Fe_{2}O_{3}}$)、空气等为主要原料炼铁,反应过程如下图所示。

(1)炼铁过程中原料焦炭的作用有。
(2)第②步的化学反应所属基本反应类型为。
(3)第③步反应中使$\ce{Fe_{2}O_{3}}$还原成Fe的物质是。
(1)炼铁过程中原料焦炭的作用有。
(2)第②步的化学反应所属基本反应类型为。
(3)第③步反应中使$\ce{Fe_{2}O_{3}}$还原成Fe的物质是。
答案
解:
(1) 燃烧提供热量,维持反应所需的高温条件;与二氧化碳反应生成还原剂一氧化碳
(2) 化合反应
(3) 一氧化碳(或$\ce{CO}$)
(1) 燃烧提供热量,维持反应所需的高温条件;与二氧化碳反应生成还原剂一氧化碳
(2) 化合反应
(3) 一氧化碳(或$\ce{CO}$)
解析
【分析】
要解答本题,需结合炼铁的反应流程逐一分析:首先明确焦炭在炼铁中的双重作用,再根据反应的物质种类判断第②步的反应类型,最后根据还原反应的特点确定第③步的还原剂,从而逐一解决问题。
【解析】
(1) 炼铁时,焦炭先与过量空气在高温下反应,燃烧放出大量热量,为炼铁反应提供所需的高温条件;同时,焦炭燃烧生成的$\ce{CO_{2}}$会在高温下与焦炭反应生成炼铁所需的还原剂一氧化碳,因此焦炭的作用为:燃烧提供热量,维持反应所需的高温条件;与二氧化碳反应生成还原剂一氧化碳。
(2) 第②步是$\ce{CO_{2}}$与焦炭在高温下反应生成$\ce{CO}$,化学方程式为$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温} 2CO}$,该反应由两种物质反应生成一种物质,符合“多变一”的特征,所属基本反应类型为化合反应。
(3) 第③步是$\ce{CO}$还原$\ce{Fe_{2}O_{3}}$,反应中$\ce{CO}$夺取$\ce{Fe_{2}O_{3}}$中的氧,使$\ce{Fe_{2}O_{3}}$被还原为$\ce{Fe}$,因此使$\ce{Fe_{2}O_{3}}$还原成$\ce{Fe}$的物质是一氧化碳(或$\ce{CO}$)。
【答案】
(1) 燃烧提供热量,维持反应所需的高温条件;与二氧化碳反应生成还原剂一氧化碳
(2) 化合反应
(3) 一氧化碳(或$\ce{CO}$)
【知识点】
炼铁原理、反应类型判断、碳的化合物反应
【点评】
本题围绕炼铁的反应流程,考查原料作用、反应类型及还原剂判断,属于化学基础知识点的应用,侧重对核心概念的理解,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解答本题,需结合炼铁的反应流程逐一分析:首先明确焦炭在炼铁中的双重作用,再根据反应的物质种类判断第②步的反应类型,最后根据还原反应的特点确定第③步的还原剂,从而逐一解决问题。
【解析】
(1) 炼铁时,焦炭先与过量空气在高温下反应,燃烧放出大量热量,为炼铁反应提供所需的高温条件;同时,焦炭燃烧生成的$\ce{CO_{2}}$会在高温下与焦炭反应生成炼铁所需的还原剂一氧化碳,因此焦炭的作用为:燃烧提供热量,维持反应所需的高温条件;与二氧化碳反应生成还原剂一氧化碳。
(2) 第②步是$\ce{CO_{2}}$与焦炭在高温下反应生成$\ce{CO}$,化学方程式为$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温} 2CO}$,该反应由两种物质反应生成一种物质,符合“多变一”的特征,所属基本反应类型为化合反应。
(3) 第③步是$\ce{CO}$还原$\ce{Fe_{2}O_{3}}$,反应中$\ce{CO}$夺取$\ce{Fe_{2}O_{3}}$中的氧,使$\ce{Fe_{2}O_{3}}$被还原为$\ce{Fe}$,因此使$\ce{Fe_{2}O_{3}}$还原成$\ce{Fe}$的物质是一氧化碳(或$\ce{CO}$)。
【答案】
(1) 燃烧提供热量,维持反应所需的高温条件;与二氧化碳反应生成还原剂一氧化碳
(2) 化合反应
(3) 一氧化碳(或$\ce{CO}$)
【知识点】
炼铁原理、反应类型判断、碳的化合物反应
【点评】
本题围绕炼铁的反应流程,考查原料作用、反应类型及还原剂判断,属于化学基础知识点的应用,侧重对核心概念的理解,难度适中。
【难度系数】
0.6
7. 提升题 磁铁矿石(主要成分为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$)是常用的炼铁原料,工业上可用CO在高温条件下将其中的$\ce{Fe_{3}O_{4}}$转化为Fe。假设炼铁过程中铁没有损耗,用232 t含$\ce{Fe_{3}O_{4}}$ 80%的磁铁矿石理论上可以炼出多少吨含铁96%的生铁?(写出计算过程)
答案
解:
232 t 磁铁矿石中含$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的质量为:$232\ \mathrm{t} × 80\% = 185.6\ \mathrm{t}$
设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为$x$。
$\ce{Fe_{3}O_{4} + 4CO\xlongequal{高温} 3Fe + 4CO_{2}}$
$\begin{aligned}232&\phantom{======}168\\185.6\ \mathrm{t}&\phantom{==}x×96\%\end{aligned}$
$\frac{232}{168} = \frac{185.6\ \mathrm{t}}{x × 96\%}$
解得:$x=140\ \mathrm{t}$
答:理论上可以炼出含铁96%的生铁140 t。
232 t 磁铁矿石中含$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的质量为:$232\ \mathrm{t} × 80\% = 185.6\ \mathrm{t}$
设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为$x$。
$\ce{Fe_{3}O_{4} + 4CO\xlongequal{高温} 3Fe + 4CO_{2}}$
$\begin{aligned}232&\phantom{======}168\\185.6\ \mathrm{t}&\phantom{==}x×96\%\end{aligned}$
$\frac{232}{168} = \frac{185.6\ \mathrm{t}}{x × 96\%}$
解得:$x=140\ \mathrm{t}$
答:理论上可以炼出含铁96%的生铁140 t。
解析
【分析】
本题是利用化学方程式进行含杂质物质的计算,解题思路为:①先计算出232 t磁铁矿石中纯$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的质量(用矿石质量乘以$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的质量分数);②写出CO还原$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的化学方程式,找出$\ce{Fe_{3}O_{4}}$与生成Fe的质量关系;③设出生铁的质量为$x$,结合生铁中铁的质量分数,利用化学方程式中各物质的质量比列比例式,求解得到生铁的质量。
【解析】
解:232 t磁铁矿石中含$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的质量为:$232\ \mathrm{t} × 80\% = 185.6\ \mathrm{t}$
设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为$x$。
$\ce{Fe_{3}O_{4} + 4CO\xlongequal{高温} 3Fe + 4CO_{2}}$
$\begin{aligned}232&\phantom{======}168\\185.6\ \mathrm{t}&\phantom{==}x×96\%\end{aligned}$
$\frac{232}{168} = \frac{185.6\ \mathrm{t}}{x × 96\%}$
解得:$x=140\ \mathrm{t}$
答:理论上可以炼出含铁96%的生铁140 t。
【答案】
140 t
【知识点】
根据化学方程式的计算;含杂质物质的化学方程式计算
【点评】
本题结合工业炼铁的实际应用,考查含杂质物质的化学方程式计算,解题关键是明确纯物质质量与混合物质量的转换,以及化学方程式中各物质的质量比关系,属于化学计算的基础提升题,能有效检验学生对化学计算核心方法的掌握情况。
【难度系数】
0.6
本题是利用化学方程式进行含杂质物质的计算,解题思路为:①先计算出232 t磁铁矿石中纯$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的质量(用矿石质量乘以$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的质量分数);②写出CO还原$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的化学方程式,找出$\ce{Fe_{3}O_{4}}$与生成Fe的质量关系;③设出生铁的质量为$x$,结合生铁中铁的质量分数,利用化学方程式中各物质的质量比列比例式,求解得到生铁的质量。
【解析】
解:232 t磁铁矿石中含$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的质量为:$232\ \mathrm{t} × 80\% = 185.6\ \mathrm{t}$
设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为$x$。
$\ce{Fe_{3}O_{4} + 4CO\xlongequal{高温} 3Fe + 4CO_{2}}$
$\begin{aligned}232&\phantom{======}168\\185.6\ \mathrm{t}&\phantom{==}x×96\%\end{aligned}$
$\frac{232}{168} = \frac{185.6\ \mathrm{t}}{x × 96\%}$
解得:$x=140\ \mathrm{t}$
答:理论上可以炼出含铁96%的生铁140 t。
【答案】
140 t
【知识点】
根据化学方程式的计算;含杂质物质的化学方程式计算
【点评】
本题结合工业炼铁的实际应用,考查含杂质物质的化学方程式计算,解题关键是明确纯物质质量与混合物质量的转换,以及化学方程式中各物质的质量比关系,属于化学计算的基础提升题,能有效检验学生对化学计算核心方法的掌握情况。
【难度系数】
0.6
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