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1. 下列金属，在自然界中能以单质形式存在的是(
A.Fe
B.Al
C.Na
D.Au
D
)A.Fe
B.Al
C.Na
D.Au
答案
D
解析
【解析】
在自然界中，化学性质活泼的金属易与其他物质发生反应，多以化合物形式存在；化学性质不活泼的金属则能以单质形式存在。Fe、Al、Na化学性质较为活泼，在自然界中以化合物形式存在；Au的化学性质极不活泼，在自然界中能以单质形式存在。
【答案】
D
【知识点】
金属活动性顺序、金属在自然界的存在形式
【点评】
本题考查金属活动性与金属在自然界存在形式的关联，需熟记常见金属的活动性强弱，明确活动性越弱的金属越易以单质形式存在于自然界。
在自然界中，化学性质活泼的金属易与其他物质发生反应，多以化合物形式存在；化学性质不活泼的金属则能以单质形式存在。Fe、Al、Na化学性质较为活泼，在自然界中以化合物形式存在；Au的化学性质极不活泼，在自然界中能以单质形式存在。
【答案】
D
【知识点】
金属活动性顺序、金属在自然界的存在形式
【点评】
本题考查金属活动性与金属在自然界存在形式的关联，需熟记常见金属的活动性强弱，明确活动性越弱的金属越易以单质形式存在于自然界。
2. 《天工开物》对炼铁过程有如下记载。下列有关说法正确的是(
C
)答案
C
解析
【解析】
A选项：地壳中含量最高的金属元素是铝元素，并非铁元素，该选项错误；
B选项：铁矿石的主要成分是铁的氧化物，铁的氧化物均不溶于水，该选项错误；
C选项：冶炼铁的过程中，铁的氧化物转化为铁单质，有新物质生成，发生了化学变化，该选项正确；
D选项：生铁高温锻打成钢，是通过减少生铁中的碳元素含量来得到钢，此过程碳元素含量降低，并非升高，该选项错误。
【答案】
C
【知识点】
地壳元素含量、铁的冶炼、化学变化判断
【点评】
本题结合《天工开物》中的炼铁记载考查化学知识，需掌握相关化学概念与物质性质，学会用化学知识解释传统工艺中的原理，提升知识应用能力。
A选项：地壳中含量最高的金属元素是铝元素，并非铁元素，该选项错误；
B选项：铁矿石的主要成分是铁的氧化物，铁的氧化物均不溶于水，该选项错误；
C选项：冶炼铁的过程中，铁的氧化物转化为铁单质，有新物质生成，发生了化学变化，该选项正确；
D选项：生铁高温锻打成钢，是通过减少生铁中的碳元素含量来得到钢，此过程碳元素含量降低，并非升高，该选项错误。
【答案】
C
【知识点】
地壳元素含量、铁的冶炼、化学变化判断
【点评】
本题结合《天工开物》中的炼铁记载考查化学知识，需掌握相关化学概念与物质性质，学会用化学知识解释传统工艺中的原理，提升知识应用能力。
3. 《天工开物》描述了锡和锌的冶炼方法，下列说法不正确的是(
A.图 a 中 X 为 CO₂
B.图 a 炼锡时混入少许铅形成合金，产物更难熔化流出
C.图 b 泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量
D.图 b 必须冷却后才能取锌，是为了防止锌在较高的温度下又被氧化
B
)A.图 a 中 X 为 CO₂
B.图 a 炼锡时混入少许铅形成合金，产物更难熔化流出
C.图 b 泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量
D.图 b 必须冷却后才能取锌，是为了防止锌在较高的温度下又被氧化
答案
B
解析
【解析】
A. 根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应${C + SnO_{2}\xlongequal{\mathrm{高温}}Sn + X\uparrow }$中，反应物含1个C、1个Sn、2个O，生成物Sn含1个Sn，故X为${CO_{2}}$，A正确；
B. 合金的熔点低于其成分金属，炼锡时混入少许铅形成合金，产物熔点更低，更易熔化流出，B错误；
C. 图b泥罐外煤饼燃烧，主要作用是提供热量，维持冶炼所需的高温条件，C正确；
D. 锌是活泼金属，高温下易被氧化，所以必须冷却后才能取锌，防止锌在较高温度下被氧化，D正确。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律应用、合金性质、金属冶炼原理
【点评】
本题考查金属冶炼相关知识，需结合质量守恒定律、合金性质、金属的化学性质等知识分析判断，难度不大。
A. 根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应${C + SnO_{2}\xlongequal{\mathrm{高温}}Sn + X\uparrow }$中，反应物含1个C、1个Sn、2个O，生成物Sn含1个Sn，故X为${CO_{2}}$，A正确；
B. 合金的熔点低于其成分金属，炼锡时混入少许铅形成合金，产物熔点更低，更易熔化流出，B错误；
C. 图b泥罐外煤饼燃烧，主要作用是提供热量，维持冶炼所需的高温条件，C正确；
D. 锌是活泼金属，高温下易被氧化，所以必须冷却后才能取锌，防止锌在较高温度下被氧化，D正确。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律应用、合金性质、金属冶炼原理
【点评】
本题考查金属冶炼相关知识，需结合质量守恒定律、合金性质、金属的化学性质等知识分析判断，难度不大。
4. 铁是冶金工业年产量最高的金属。下列表述不正确的是(
A.炼出的生铁和钢是含碳量不同的铁的合金
B.高炉炼铁加入焦炭的作用是提供热量和生成一氧化碳
C.赤铁矿炼铁的反应为 Fe₂O₃ + CO $\xlongequal{高温}$ 2Fe + 2CO₂
D.将尾气点燃或收集可防止 CO 污染空气
C
)A.炼出的生铁和钢是含碳量不同的铁的合金
B.高炉炼铁加入焦炭的作用是提供热量和生成一氧化碳
C.赤铁矿炼铁的反应为 Fe₂O₃ + CO $\xlongequal{高温}$ 2Fe + 2CO₂
D.将尾气点燃或收集可防止 CO 污染空气
答案
C
解析
【解析】
A. 生铁含碳量为2%~4.3%，钢含碳量为0.03%~2%，二者均为含碳量不同的铁的合金，该选项正确；
B. 高炉炼铁中，焦炭燃烧提供反应所需热量，同时焦炭与二氧化碳反应生成一氧化碳作为还原剂，该选项正确；
C. 赤铁矿炼铁的化学方程式未配平，正确反应为${Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$，该选项错误；
D. CO有毒，将尾气点燃或收集可防止其污染空气，该选项正确。
【答案】
C
【知识点】
高炉炼铁原理、铁合金的差异、CO污染防治
【点评】
本题考查炼铁相关知识，涵盖铁合金区别、高炉炼铁原料作用、炼铁反应方程式及尾气处理等内容，需准确掌握炼铁原理及化学方程式配平细节，避免因方程式配平错误判断失误。
A. 生铁含碳量为2%~4.3%，钢含碳量为0.03%~2%，二者均为含碳量不同的铁的合金，该选项正确；
B. 高炉炼铁中，焦炭燃烧提供反应所需热量，同时焦炭与二氧化碳反应生成一氧化碳作为还原剂，该选项正确；
C. 赤铁矿炼铁的化学方程式未配平，正确反应为${Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$，该选项错误；
D. CO有毒，将尾气点燃或收集可防止其污染空气，该选项正确。
【答案】
C
【知识点】
高炉炼铁原理、铁合金的差异、CO污染防治
【点评】
本题考查炼铁相关知识，涵盖铁合金区别、高炉炼铁原料作用、炼铁反应方程式及尾气处理等内容，需准确掌握炼铁原理及化学方程式配平细节，避免因方程式配平错误判断失误。
5. 钢铁厂购进含四氧化三铁 80%的磁铁矿石 870 t，理论上可炼得含杂质 4%的生铁质量为(
A.278.4 t
B.525 t
C.668.16 t
D.696 t
B
)A.278.4 t
B.525 t
C.668.16 t
D.696 t
答案
B
解析
【解析】
首先写出炼铁的化学方程式：${Fe_{3}O_{4} + 4CO\xlongequal{\mathrm{高温}} 3Fe + 4CO_{2}}$
1. 计算870t磁铁矿石中纯${Fe_{3}O_{4}}$的质量：$870\ \mathrm{t} × 80\% = 696\ \mathrm{t}$
2. 设理论上炼出纯铁的质量为$x$，根据化学方程式中各物质的质量比列比例式：
$\dfrac{232}{168} = \dfrac{696\ \mathrm{t}}{x}$
解得$x = 504\ \mathrm{t}$
3. 计算含杂质4%的生铁质量：$504\ \mathrm{t} ÷ (1 - 4\%) = 525\ \mathrm{t}$
【答案】
B
【知识点】
化学方程式计算、不纯物质量换算、炼铁反应原理
【点评】
本题考查根据化学方程式的计算，核心是明确不纯物质与纯净物质的质量换算关系，化学方程式计算中需代入纯净物的质量进行求解，避免直接使用不纯物质量计算导致错误。
首先写出炼铁的化学方程式：${Fe_{3}O_{4} + 4CO\xlongequal{\mathrm{高温}} 3Fe + 4CO_{2}}$
1. 计算870t磁铁矿石中纯${Fe_{3}O_{4}}$的质量：$870\ \mathrm{t} × 80\% = 696\ \mathrm{t}$
2. 设理论上炼出纯铁的质量为$x$，根据化学方程式中各物质的质量比列比例式：
$\dfrac{232}{168} = \dfrac{696\ \mathrm{t}}{x}$
解得$x = 504\ \mathrm{t}$
3. 计算含杂质4%的生铁质量：$504\ \mathrm{t} ÷ (1 - 4\%) = 525\ \mathrm{t}$
【答案】
B
【知识点】
化学方程式计算、不纯物质量换算、炼铁反应原理
【点评】
本题考查根据化学方程式的计算，核心是明确不纯物质与纯净物质的质量换算关系，化学方程式计算中需代入纯净物的质量进行求解，避免直接使用不纯物质量计算导致错误。
6. 工业炼铁可利用一氧化碳与氧化铁反应。若要生产含铁 97%的生铁 231 t，需含氧化铁 80%的赤铁矿石的质量最接近(
A.224 t
B.280 t
C.320 t
D.400 t
D
)A.224 t
B.280 t
C.320 t
D.400 t
答案
D
解析
【解析】
1. 计算231 t含铁97%的生铁中纯铁的质量：$231\,\mathrm{t} × 97\% \approx 224.07\,\mathrm{t}$
2. 设需要纯氧化铁的质量为$x$，一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为：
${3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{\mathrm{高温}} 2Fe + 3CO_{2}}$
3. 由化学方程式可知，${Fe_{2}O_{3}}$与${Fe}$的质量比为$160:112$，列比例式：
$\frac{160}{112} = \frac{x}{224.07\,\mathrm{t}}$
解得$x \approx 320.1\,\mathrm{t}$
4. 计算含氧化铁80%的赤铁矿石的质量：$320.1\,\mathrm{t} ÷ 80\% \approx 400.1\,\mathrm{t}$，最接近400 t，故选D。
【答案】
D
【知识点】
根据化学方程式计算；工业炼铁原理；纯度计算
【点评】
本题考查化学方程式与纯度的综合计算，解题核心是掌握不纯物质与纯物质的质量转化关系，计算过程中需注意数据的精确性，避免近似取值导致误差。
1. 计算231 t含铁97%的生铁中纯铁的质量：$231\,\mathrm{t} × 97\% \approx 224.07\,\mathrm{t}$
2. 设需要纯氧化铁的质量为$x$，一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为：
${3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{\mathrm{高温}} 2Fe + 3CO_{2}}$
3. 由化学方程式可知，${Fe_{2}O_{3}}$与${Fe}$的质量比为$160:112$，列比例式：
$\frac{160}{112} = \frac{x}{224.07\,\mathrm{t}}$
解得$x \approx 320.1\,\mathrm{t}$
4. 计算含氧化铁80%的赤铁矿石的质量：$320.1\,\mathrm{t} ÷ 80\% \approx 400.1\,\mathrm{t}$，最接近400 t，故选D。
【答案】
D
【知识点】
根据化学方程式计算；工业炼铁原理；纯度计算
【点评】
本题考查化学方程式与纯度的综合计算，解题核心是掌握不纯物质与纯物质的质量转化关系，计算过程中需注意数据的精确性，避免近似取值导致误差。
7. 用含氧化铁 80%的赤铁矿生产生铁 56 t（含杂质 4%）。若在冶炼的过程中损耗忽略不计，则需要赤铁矿多少吨？
答案
解：设需要含氧化铁80%的赤铁矿石质量为x。
$\mathrm {Fe}_2\mathrm {O}_3+3\mathrm {CO}\xlongequal{高温}2\mathrm {Fe}+3\mathrm {CO}_2$
160 112
x×80% (1-4%)×56t
$\frac {x×80\%}{(1-4\%\mathrm {)}×56\mathrm {t} }=\frac {160}{112}，解得 x=96\mathrm {t}$
$答：需要含氧化铁80\%的赤铁矿石96 \mathrm {t}$。
$\mathrm {Fe}_2\mathrm {O}_3+3\mathrm {CO}\xlongequal{高温}2\mathrm {Fe}+3\mathrm {CO}_2$
160 112
x×80% (1-4%)×56t
$\frac {x×80\%}{(1-4\%\mathrm {)}×56\mathrm {t} }=\frac {160}{112}，解得 x=96\mathrm {t}$
$答：需要含氧化铁80\%的赤铁矿石96 \mathrm {t}$。
解析
【解析】
设需要含氧化铁80%的赤铁矿石质量为$x$。
高温下氧化铁与一氧化碳反应的化学方程式为：$\mathrm {Fe}_2\mathrm {O}_3+3\mathrm {CO}\xlongequal{高温}2\mathrm {Fe}+3\mathrm {CO}_2$
其中$\mathrm{Fe_2O_3}$的相对分子质量为160，生成$\mathrm{Fe}$的总相对质量为112。
生铁中纯铁的质量为$(1-4\%)×56\mathrm{t}$，赤铁矿中纯$\mathrm{Fe_2O_3}$的质量为$x×80\%$。
根据化学方程式中各物质的质量比列比例式：
$\frac{x×80\%}{(1-4\%)×56\mathrm{t}}=\frac{160}{112}$
解得$x=96\mathrm{t}$
【答案】
96t
【知识点】
根据化学方程式计算、不纯物质量换算
【点评】
本题考查含杂质的化学计算，解题关键是将不纯物质的质量转化为纯净物的质量后，再利用化学方程式的质量关系进行计算，避免直接代入不纯物质量导致结果错误。
设需要含氧化铁80%的赤铁矿石质量为$x$。
高温下氧化铁与一氧化碳反应的化学方程式为：$\mathrm {Fe}_2\mathrm {O}_3+3\mathrm {CO}\xlongequal{高温}2\mathrm {Fe}+3\mathrm {CO}_2$
其中$\mathrm{Fe_2O_3}$的相对分子质量为160，生成$\mathrm{Fe}$的总相对质量为112。
生铁中纯铁的质量为$(1-4\%)×56\mathrm{t}$，赤铁矿中纯$\mathrm{Fe_2O_3}$的质量为$x×80\%$。
根据化学方程式中各物质的质量比列比例式：
$\frac{x×80\%}{(1-4\%)×56\mathrm{t}}=\frac{160}{112}$
解得$x=96\mathrm{t}$
【答案】
96t
【知识点】
根据化学方程式计算、不纯物质量换算
【点评】
本题考查含杂质的化学计算，解题关键是将不纯物质的质量转化为纯净物的质量后，再利用化学方程式的质量关系进行计算，避免直接代入不纯物质量导致结果错误。
