初中化学沪教版（2024）九年级上册第2节 金属矿物 铁的冶炼同步达标检测题

这是一份初中化学沪教版（2024）九年级上册第2节 金属矿物 铁的冶炼同步达标检测题，共15页。试卷主要包含了选择题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1．如图所示为几种金属制品。下列选项中，把人类使用金属的历史按年代先后的顺序排列正确的是（ ）
A．①②③B．②③①C．②①③D．③①②
2．下列关于金属的说法中，正确的是（ ）
A．多数金属以单质形式存在
B．在地壳中含量最高的金属元素是铁
C．常见的铁矿石有赤铁矿和磁铁矿
D．每年使用量最大的金属是铝
3．“中国智造”“一带一路”的基础建设需要用到大量钢铁。下列有关钢铁的说法正确的是（ ）
A．钢是纯净物，生铁是混合物
B．钢的机械性能比生铁优越
C．生铁的熔点比纯铁高
D．生锈的钢铁制品没有回收价值
4．科学家研制出以锶原子为钟摆的“晶格钟”成为世界上最精准的钟。锶元素在元素周期表中的信息及锶原子结构示意图如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．Sr为金属元素
B．乙图中X＝2
C．锶原子的相对原子质量为87.62g
D．锶原子的质子数是38
5．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．在高温下用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁氧化出来
6．“绿色化学”的理念正深入人心，工业生产更应关注。从效益与环保角度最不适宜炼铁的是（ ）
A．赤铁矿（Fe2O3）B．磁铁矿（Fe3O4）
C．黄铁矿（FeS2）D．菱铁矿（FeCO3）
7．金属是重要的资源。下列有关金属制备的说法错误的是（ ）
A．“湿法炼铜”的化学原理可以表示为：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu
B．电解氯化镁可以制备金属镁，该反应为分解反应
C．金矿中的金是以单质形式存在，用物理方法可以制得
D．工业上用一氧化碳还原氧化铁制备铁，该反应属于置换反应
8．用“W”型玻璃管进行微型实验，如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．a处红棕色粉末变为黑色
B．a处发生的反应是置换反应
C．b处澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成
D．该实验的优点之一是节约药品
9．在下列变化中，铁元素的化合价不发生变化的是（ ）
A．铁生锈B．铁丝在氧气中燃烧
C．高炉炼铁D．氧化铁与稀硫酸反应
10．某铁的氧化物残缺晶体的化学式为Fe0.8O，其中+2价铁所占铁元素的质量分数为（ ）
A．20%B．50%C．80%D．100%
11．利用“数字化仪器”获取氧化铁和一氧化碳热反应“过程中相关数据，绘制“管内剩余固体质量一温度（t）”的关系如图所示。资料：CO还原Fe2O3的实验过程中固体产物可能有Fe3O4、FeO、Fe．下列分析正确的是（ ）
A．400℃时，管内的剩余固体是铁
B．500℃时，管内的剩余固体是四氧化三铁
C．700℃时，管内的剩余固体是氧化铁
D．800℃时，管内的剩余固体是氧化亚铁
二、解答题
12．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。某化学兴趣小组利用如图装置进行实验探究，请按要求填空：
（1）写出CO还原Fe2O3的化学方程式 ；
（2）实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是 ；
（3）右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是 ；
（4）实验前是先“通入CO”还是先“开始加热” 。
13．《天工开物》中介绍了锌的冶炼方法：把炉甘石（ZnCO3）和煤炭饼装入炼锌罐（如图所示），泥封，“其底铺薪，“冷定毁罐取出”。（锌熔点为419℃，沸点为907℃）
（1）反应区中，ZnCO3首先分解生成ZnO，然后C与ZnO发生置换反应得到Zn和另一种氧化物，该分解反应的化学方程式为 。
（2）冷凝区中，锌由气态转化为液态，理论上该区应控制的温度范围是 。
（3）请解释“冷定（即冷却）后才可毁罐取锌”的原因： 。
14．请阅读下列材料，回答有关问题．
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量使用．
金属铝是在1808年在实验室利用电解熔融氧化铝的方法制得，并于1884年被作为建筑材料使用在美国华盛顿纪念碑尖顶上直至今日．
纯铝的密度小，抗腐蚀性能好，具有很高的可塑性
高强度铝合金包括防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金、锻铝合金、铝锂合金等多种类别．硬铝中主要含有Al、Cu、Mg等金属，一般含有少量Mn，其特点是硬度大，可热处理强化，是室温下强度最高的铝合金，高温软化快．
各种飞机都以铝合金作为主要结构材料，飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可以用铝合金制造，以减轻自重．航天飞机的乘员舱、机身、垂尾、机翼等都是用铝合金制做的．各种人造地球卫星和空间探测器的主要结构材料也都是铝合金．
（1）从物质分类的角度，硬铝属于 ，其硬度和强度比纯铝 （填“大”或“小”），把一小块硬铝用砂纸打磨后在空气中加热，其中可能发生的一个反应的化学方程式是 ；
（2）硬铝与超硬铝性质不同的根本原因是 ；
（3）铝合金大量用于飞机、人造地球卫星和空间探测器的主要原因是 （填一条）．
15．科学家发现月球的沙土中含有丰富的含氧钛铁矿，若成分为TiO2、Fe2O3的混合物，现用CO进行还原提炼单质钛和铁，实验装置如图所示．按下列要求进行回答：
（1）写出有标号的仪器名称：① ；② ．
（2）B装置中观察到的现象是 ．
（3）写出A、B两部分所发生反应化学方程式：
A： 、．
B： ．
（4）装置C的作用是 ．
（5）用CO还原钛铁矿，生成钛和铁的混合物，用 的方法将两种物质分开．
沪教版九年级上册《5.2 金属矿物 铁的冶炼》2023年同步练习卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1．如图所示为几种金属制品。下列选项中，把人类使用金属的历史按年代先后的顺序排列正确的是（ ）
A．①②③B．②③①C．②①③D．③①②
【分析】根据金属的活动性来分析，金属越活泼，被人类使用的时间越短。
【解答】解：三种金属的活动性由强到弱依次为铝、铁、铜，则人类使用金属的历史按年代先后的顺序为③①②。
故选：D。
【点评】解答这类题目时，要熟记和理解金属材料及其应用等相关知识，难度不大。
2．下列关于金属的说法中，正确的是（ ）
A．多数金属以单质形式存在
B．在地壳中含量最高的金属元素是铁
C．常见的铁矿石有赤铁矿和磁铁矿
D．每年使用量最大的金属是铝
【分析】A、根据金属在自然界的存在，进行分析判断。
B、根据地壳中元素含量，进行分析判断。
C、根据常见的铁矿石，进行分析判断。
D、根据金属的使用情况，进行分析判断。
【解答】解：A、地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中、银等）以单质形式存在外，故选项说法错误。
B、在地壳中含量最高的金属元素是铝。
C、常见的铁矿石有赤铁矿和磁铁矿、四氧化三铁。
D、每年使用量最大的金属是铁，故选项说法错误。
故选：C。
【点评】本题难度不大，了解常见的铁矿石、金属在自然界的存在、地壳中元素含量等是正确解答本题的关键。
3．“中国智造”“一带一路”的基础建设需要用到大量钢铁。下列有关钢铁的说法正确的是（ ）
A．钢是纯净物，生铁是混合物
B．钢的机械性能比生铁优越
C．生铁的熔点比纯铁高
D．生锈的钢铁制品没有回收价值
【分析】A、根据生铁和钢的组成成分，进行分析判断。
B、根据钢与生铁的机械性能进行分析判断。
C、根据合金的性质，进行分析判断。
D、锈蚀后的铁制品仍可回收利用，进行分析判断。
【解答】解：A、生铁和钢都是铁的合金，生铁的含碳量为2%～4.4%，生铁和钢均为混合物。
B、钢的含碳量比生铁低，故选项说法正确。
C、合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低，故选项说法错误。
D、锈蚀后的铁制品仍然有回收价值。
故选：B。
【点评】本题难度不大，了解生铁和钢的组成成分与性能、合金的性质等是正确解答本题的关键。
4．科学家研制出以锶原子为钟摆的“晶格钟”成为世界上最精准的钟。锶元素在元素周期表中的信息及锶原子结构示意图如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．Sr为金属元素
B．乙图中X＝2
C．锶原子的相对原子质量为87.62g
D．锶原子的质子数是38
【分析】A、金属元素名称一般有“钅”字旁，进行分析判断。
B、根据原子中，质子数＝核外电子数，进行分析判断。
C、根据元素周期表中的一格可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，进行分析判断。
D、原子结构示意图中，圆圈内数字表示核内质子数，进行分析判断。
【解答】解：A、根据元素周期表中的一格可知，该元素的名称是锶，属于金属元素。
B、原子中，38＝2+8+18+8+X，故选项说法正确。
C、根据元素周期表中的一格可知，该元素的相对原子质量为87.62，不是“克”。
D、原子结构示意图中，由锶原子结构示意图，故选项说法正确。
故选：C。
【点评】本题难度不大，灵活运用元素周期表中元素的信息（原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量）、原子结构示意图的含义是正确解答本题的关键。
5．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．在高温下用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁氧化出来
【分析】根据工业上炼铁的反应原理，进行分析判断。
【解答】解：一氧化碳具有还原性，工业上炼铁的反应原理是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。
故选：C。
【点评】本题难度不大，了解工业上炼铁的反应原理是正确解答本题的关键。
6．“绿色化学”的理念正深入人心，工业生产更应关注。从效益与环保角度最不适宜炼铁的是（ ）
A．赤铁矿（Fe2O3）B．磁铁矿（Fe3O4）
C．黄铁矿（FeS2）D．菱铁矿（FeCO3）
【分析】炼铁时铁矿石的选择依据：铁的含量高，对环境的有污染的物质少，进行分析解答。
【解答】解：A、赤铁矿可用于炼铁。
B、磁铁矿可用于炼铁。
C、不适宜用来炼铁的是黄铁矿，在冶炼过程中会产生污染空气的二氧化硫，故选项正确。
D、菱铁矿可用于炼铁。
故选：C。
【点评】本题难度不大，了解炼铁时铁矿石的选择依据是正确解答本题的关键。
7．金属是重要的资源。下列有关金属制备的说法错误的是（ ）
A．“湿法炼铜”的化学原理可以表示为：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu
B．电解氯化镁可以制备金属镁，该反应为分解反应
C．金矿中的金是以单质形式存在，用物理方法可以制得
D．工业上用一氧化碳还原氧化铁制备铁，该反应属于置换反应
【分析】根据金属的制备的知识进行分析解答即可。
【解答】解：A、湿法炼铜”的化学原理可以表示为：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu，A说法正确；
B、电解氯化镁可以制备金属镁，B说法正确；
C、金矿中的金是以单质形式存在，C说法正确；
D、工业上用一氧化碳还原氧化铁制备铁，反应物是两种化合物，D说法错误；
故选：D。
【点评】加强对金属冶炼知识的掌握是正确解答本题的关键。
8．用“W”型玻璃管进行微型实验，如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．a处红棕色粉末变为黑色
B．a处发生的反应是置换反应
C．b处澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成
D．该实验的优点之一是节约药品
【分析】根据一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，结合一氧化碳具有可燃性、实验的现象、注意事项，进行分析解答。
【解答】解：A、一氧化碳具有还原性，实验进行一段时间后，故选项说法正确。
B、一氧化碳具有还原性，该反应的反应物均为化合物，故选项说法错误。
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊2生成，故选项说法正确。
D、此装置可节约用品，操作简便，故选项说法正确。
故选：B。
【点评】本题难度不大，掌握一氧化碳还原氧化铁的反应原理、实验现象等是正确解答本题的关键。
9．在下列变化中，铁元素的化合价不发生变化的是（ ）
A．铁生锈B．铁丝在氧气中燃烧
C．高炉炼铁D．氧化铁与稀硫酸反应
【分析】根据单质中元素的化合价为0、在化合物中正负化合价代数和为零，结合各选项中的化学反应进行解答本题．
【解答】解：单质中元素的化合价为0、在化合物中正负化合价代数和为零。
A、铁丝在氧气中燃烧、+3；
B、铁片与稀硫酸反应能生成硫酸亚铁．错误；
C、高炉炼铁中，铁元素由+7降低到0；
D、氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，都为+3价。
故选：D。
【点评】本题难度不大，掌握利用化合价的原则（单质中元素的化合价为0、在化合物中正负化合价代数和为零）计算指定元素的化合价的方法即可正确解答本题．
10．某铁的氧化物残缺晶体的化学式为Fe0.8O，其中+2价铁所占铁元素的质量分数为（ ）
A．20%B．50%C．80%D．100%
【分析】此题是一道特殊的题目，分析化学式Fe0.8O，可知该物质中既含有FeO又含有Fe2O3，可分别设出两者的物质的量利用原子个数比等于角码之比进行分析即可．
【解答】解：Fe0.8O由FeO和Fe4O3组成，设有FeOxml 有Fe2O2yml
则两种化合物中Fe与O比为0.8：3
即（x+2y）：（x+3y）＝8.8：1
解得x：y＝4：1
得到+2价铁所占铁元素的质量分数为：×100%＝
故选：B。
【点评】此题是一道竞赛性质的题目，解题的关键是认识到Fe0.8O中既含有氧化亚铁又含有氧化铁，属于一道难度较大的题目．
11．利用“数字化仪器”获取氧化铁和一氧化碳热反应“过程中相关数据，绘制“管内剩余固体质量一温度（t）”的关系如图所示。资料：CO还原Fe2O3的实验过程中固体产物可能有Fe3O4、FeO、Fe．下列分析正确的是（ ）
A．400℃时，管内的剩余固体是铁
B．500℃时，管内的剩余固体是四氧化三铁
C．700℃时，管内的剩余固体是氧化铁
D．800℃时，管内的剩余固体是氧化亚铁
【分析】根据质量守恒定律来分析，反应前后铁元素的质量不变。
【解答】解：由图象可知，反应前氧化铁的质量为48.0g＝33.6g，铁的质量为33.8g；
若转化为四氧化三铁，其质量为：33.6g÷，对应温度为500℃；
若转化为氧化亚铁，其质量为：33.6g÷，对应温度为700℃；
由以上分析可知，B选项正确。
故选：B。
【点评】本题综合性较强，较全面的考查了一氧化碳还原氧化铁，尤其是利用数据对物质组成的判断增加了试题难度，掌握反应前后元素的质量不变，并会结合化学式分析即可顺利解答。
二、解答题
12．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。某化学兴趣小组利用如图装置进行实验探究，请按要求填空：
（1）写出CO还原Fe2O3的化学方程式 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ；
（2）实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是 变浑浊 ；
（3）右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是 点燃尾气，防止污染空气 ；
（4）实验前是先“通入CO”还是先“开始加热” 通入CO 。
【分析】根据一氧化碳还原氧化铁的反应进行分析解答，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，一氧化碳是有毒的气体，且具有可燃性，据此解答。
【解答】解：（1）一氧化碳能与氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳，故填：Fe2O3+3CO2Fe+3CO3；
（2）生成的二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，从而使澄清的石灰水变浑浊；
（3）一氧化碳是有毒的气体，根据其可燃性，从而防止污染空气，防止污染空气；
（4）由于一氧化碳具有可燃性，不纯时点燃或是加热可能产生爆炸，排尽装置内的空气，故填：通入CO。
【点评】本题考查的是一氧化碳还原氧化铁的知识，完成此题，可以依据已有的知识进行。
13．《天工开物》中介绍了锌的冶炼方法：把炉甘石（ZnCO3）和煤炭饼装入炼锌罐（如图所示），泥封，“其底铺薪，“冷定毁罐取出”。（锌熔点为419℃，沸点为907℃）
（1）反应区中，ZnCO3首先分解生成ZnO，然后C与ZnO发生置换反应得到Zn和另一种氧化物，该分解反应的化学方程式为 ZnCO3ZnO+CO2↑ 。
（2）冷凝区中，锌由气态转化为液态，理论上该区应控制的温度范围是 419℃＜T＜907℃ 。
（3）请解释“冷定（即冷却）后才可毁罐取锌”的原因： 防止生成的锌在较高的温度下又被氧化成氧化锌 。
【分析】（1）根据反应物、生成物和反应条件书写化学方程式；
（2）根据锌的熔点和沸点进行分析解答；
（3）根据灼热的锌能和空气反应进行分析解答。
【解答】解：（1）碳酸锌在高温的条件下生成氧化锌和二氧化碳，化学方程式为：ZnCO3ZnO+CO2↑；
（2）由锌的熔点和沸点可知，冷凝区中，理论上该区应控制的温度范围是：419℃＜T＜907℃；
（3）“冷定”后方能“毁罐“取锌，是为了防止生成的锌在较高的温度下又被氧化成氧化锌。
故答案为：
（1）ZnCO5ZnO+CO2↑；
（2）419℃＜T＜907℃；
（3）防止生成的锌在较高的温度下又被氧化成氧化锌。
【点评】本题考查了金属材料、碳的还原性，能从题干中获取准确信息是解题的关键。
14．请阅读下列材料，回答有关问题．
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量使用．
金属铝是在1808年在实验室利用电解熔融氧化铝的方法制得，并于1884年被作为建筑材料使用在美国华盛顿纪念碑尖顶上直至今日．
纯铝的密度小，抗腐蚀性能好，具有很高的可塑性
高强度铝合金包括防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金、锻铝合金、铝锂合金等多种类别．硬铝中主要含有Al、Cu、Mg等金属，一般含有少量Mn，其特点是硬度大，可热处理强化，是室温下强度最高的铝合金，高温软化快．
各种飞机都以铝合金作为主要结构材料，飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可以用铝合金制造，以减轻自重．航天飞机的乘员舱、机身、垂尾、机翼等都是用铝合金制做的．各种人造地球卫星和空间探测器的主要结构材料也都是铝合金．
（1）从物质分类的角度，硬铝属于 混合物 ，其硬度和强度比纯铝 大 （填“大”或“小”），把一小块硬铝用砂纸打磨后在空气中加热，其中可能发生的一个反应的化学方程式是 2Cu+O22CuO ；
（2）硬铝与超硬铝性质不同的根本原因是 其中所含金属成分不同 ；
（3）铝合金大量用于飞机、人造地球卫星和空间探测器的主要原因是 密度小 （填一条）．
【分析】（1）根据合金概念有三个特点：①一定是混合物；②合金中各成分都是以单质形式存在；③合金中至少有一种金属；根据铜在加热能与氧气反应生成氧化铜进行分析；
（2）根据硬铝与超硬铝的性质进行分析；
（3）根据铝合金的特性进行分析．
【解答】解：（1）硬铝是铝、铜、镁、硅的合金，硬铝属于混合物，把一小块硬铝用砂纸打磨后在空气中加热，其化学方程式：2Cu+O28CuO；
（2）硬铝与超硬铝性质不同的根本原因是其中所含金属成分不同；
（3）铝合金大量用于飞机、人造地球卫星和空间探测器的主要原因是密度小．
故答案为：（1）混合物；大；2Cu+O24CuO；（2）其中所含金属成分不同．
【点评】本题主要考查铝合金的性质，合金概念的三个特点要记牢；本考点基础性强，比较好把握．
15．科学家发现月球的沙土中含有丰富的含氧钛铁矿，若成分为TiO2、Fe2O3的混合物，现用CO进行还原提炼单质钛和铁，实验装置如图所示．按下列要求进行回答：
（1）写出有标号的仪器名称：① 铁架台 ；② 酒精灯 ．
（2）B装置中观察到的现象是 澄清石灰水变浑浊 ．
（3）写出A、B两部分所发生反应化学方程式：
A： TiO2+2COTi+2CO2；3CO+Fe2O32Fe+3CO2 、．
B： CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O ．
（4）装置C的作用是 防止CO污染空气 ．
（5）用CO还原钛铁矿，生成钛和铁的混合物，用 磁铁吸引 的方法将两种物质分开．
【分析】根据装置图中的情况可以判断仪器的名称，根据反应物和生成物及其质量守恒定律可以书写化学方程式，根据物质的性质可以判断分离物质的方法．
【解答】解：（1）据图可知①是铁架台，②是酒精灯；②酒精灯；
（2）由于一氧化碳还原金属氧化物时会生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
（3）A中一氧化碳能与二氧化钛反应生成钛和二氧化碳，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳2+2COTi+6CO2；3CO+Fe5O32Fe+5CO2
B中二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故填：CO2+Ca（OH）5＝CaCO3↓+H2O；
（4）因为一氧化碳有毒，能污染空气．故填：防止CO污染空气；
（5）铁能被磁铁吸引，钛不能被磁铁吸引．
【点评】解答本题要充分了解化学方程式的书写方法、物质的性质和用途及其各种仪器的名称，只有这样才能对问题做出正确的判断．