金属的冶炼简答题练习 一、简答题 1．某兴趣小组用 10g 镁条与一定溶质质量分数的稀硫酸反应，测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图所示 （假设镁条中除表面含有氧化镁外，没有其他杂质）。 （1）如图 B 点溶液中含有的阳离子有___________（用符号表示）。 （2）用化学方程式说明当加入的稀硫酸质量为 10g 时，为什么不产生氢气？___________。 （3）计算所用稀硫酸的溶质质量分数。 2．要制得含 Fe96%的生铁 210 吨，至少需要含 Fe2O380%的铁矿石（杂质不含铁）多少吨？ 3．阅读下列材料。 新型铸铁材料−−蠕墨铸铁在高碳铁液中加入稀土合金，得到断口呈“花斑”状，石墨为蠕虫状蠕墨铸铁（又称蠕铁）。 蠕铁是具有片状和球状石墨之间的过渡形态铸铁，片状石墨和球状石墨内部原子排列方式不同。蠕铁是一种具有良 好力学性能（耐高温、强度大、断面敏感性小）、导热率高和抗氧化性能的新型铸铁材料。蠕铁广泛用于制造汽车 发动机、汽车制动零件、排气管等。国产蠕铁中的蠕化剂均含有稀土元素，如稀土硅铁镁合金、稀土硅钙合金等。 国产蠕铁技术冲破了国外的技术封锁，助推我国发动机制造技术迈向世界领先水平。 回答下列问题： （1）蠕墨铸铁从材料分类看属于___________材料（填“有机合成”或“金属”）。 （2）蠕墨铸铁作为发动机材料主要是利用其独特的___________（填“物理”或“化学”）性质。 （3）片状石墨和球状石墨的组成元素___________（填“相同”或“不同”）。 （4）工业上采用赤铁矿石（主要成分为氧化铁）炼铁的反应原理是___________。（用化学方程式表示），其中__ _________是还原剂。 （5）要炼出含铁 90％的生铁 100 吨，至少需要 Fe2O3 质量分数为 80％的铁矿石多少吨？（计算结果取整数） 4.往 10g 含有 Cu 粉的 CuO 粉末中，通入足量干燥的 H2 并加热至质量不再减轻为止，冷却后称得残留固体质量为 8.4g，求原混合物中 CuO 的质量分数。 5．建造“南昌舰”的特种钢材需要用富铁矿石（含铁量高于 50%）来冶炼。研学实践小组为测出某地赤铁矿石（主要 成分是 Fe2O3）中的含铁量，进行实验；取 20g 赤铁矿石样品，逐渐加入稀盐酸，充分反应。实验相关数据如图所 示（假设杂质不溶于水，也不与酸反应）。 （1）20g 赤铁矿石样品中氧化铁的质量为______g； （2）该样品中铁元素的质量分数为______，由此判断出该赤铁矿石______（填“属于”或“不属于”）富铁矿石。 （3）若赤铁矿中氧化铁的质量分数为 80%（其他成分不含铁），600t 这样的赤铁矿可以炼出含杂质为 4%的生铁多 少吨？ 6．为了测定某粉末状黄铜（铜、锌合金）样品中铜的质量分数，小强同学取一定质量的黄铜样品放入烧杯中，再 取 40 g 稀盐酸分四次加入烧杯中，均充分反应，实验数据如下： 第一次 第二次 第三次 第四次 加入稀盐酸的质量（g） 10 10 10 10 剩余固体的质量（g） 9.10 8.45 7.80 7.80 （1）根据锌的质量列出求解第二次生成氢气质量（x）的比例式______。 （2）所用稀盐酸中溶质的质量分数为______。 （3）用 36.5%的浓盐酸配制 40 g 上述稀盐酸，需要浓盐酸的质量为______。 （4）黄铜样品中铜的质量分数为______。 7．铁的锈蚀对社会生产造成较大损害，但也有有利的一面，如某些食品包装袋内常放入还原性铁粉作“双吸剂”（含 少量杂质，杂质既不溶于水也不溶于酸），以防止食品腐败。某课外兴趣小组在实验室发现了一包破损的这种“双 吸剂”，他们取完全相同的 5 份样品，分别加入浓度相同的稀硫酸充分反应。测得如下表数据，请根据有关信息回答 问题。 实验次数 1 2 3 4 5 取样品质量（g） 30 30 30 30 30 取稀硫酸质量（g） 30.0 90.0 120.0 150.0 180.0 产生气体质量（g） 0 0.1 0.3 0.5 0.6 （1）第___________次实验时，单质铁完全参加了反应。 （2）第 4 次实验时参加反应的单质铁的质量。 （3）所用稀硫酸的质量分数。 8．某课外实践小组对某钢铁厂的钢样进行实验、分析、计算，了解产品的相关信息，假设钢铁中只含有 Fe 和 C。 将不同质量的钢样加入到相同溶质质量分数的稀硫酸中得到数据如下表： 次数 加入钢样质量/g 加入稀硫酸质量 g 过滤得到反应后剩余溶液的质量/g 1 2．85 75 m 2 5．7 75 80．4 3 11．4 75 83．1 （1）表格中 m=______ （2）第 2 次所得剩余溶液中含有的溶质是______（写化学式）。 （3）已知钢铁含碳量 0．03%-2%，试分析计算说明钢样是否合格? ______（结果保留到 0．01%） （4）稀硫酸的溶质质量分数是多少? ______ 9．取一定量铜粉、铁粉的混合物，加入过量稀硫酸，完全反应（酸溶）后过滤，将滤渣洗涤、烘干后在足量氧气 中充分灼烧（金属元素在产物中显+2 价）。固体质量与各步实验的时间关系如图所示。 （1）b 点时溶液中溶质的化学式为______。 （2）原粉状混合物中铁粉的质量为______g。 （3）求 m 的值。______（写出计算过程） 10．某同学为探究铁合金中铁的质量分数，往烧杯中加入一定质量的合金样品和稀硫酸，先后进行了 4 次实验（杂 质小溶于水且与稀硫酸不反应），实验数据如表。 第一次 第二次 第三次 第四次 合金的质量/克 10 20 40 50 稀硫酸的质量/克 100 100 100 200 充分反应后烧杯内物质总质量/克 109.8 119.6 m 249.2 （1）第三次反应中 m  ___________克。 （2）充分反应后稀硫酸没有剩余的是第___________组。 （3）列式计算合金中铁的质量分数为多少___________？ （4）通过分析，判断出第 2 次实验后溶液中含有的溶质有：___________。 11．在学习“金属的冶炼”时，某学习小组用如图所示的装置测量氧化铜样品中氧化铜的质最分数，实验所取氧化铜 样品的质量为 20g ，反应的化学方程式： CuO  CO △ Cu  CO 2 （1）开始加热前，需要先通入一定量的一氧化碳，这样做的目的是___________。 （2）现测出氢氧化钠溶液的初始质量为 100g ，待反应完全后再次称量，质量为 108.8g ，请计算样品中氧化铜的质 量分数___________（写出计算过程） （3）该实验的缺点是缺少尾气处理装置，请你写出一种尾气处理办法：___________ 12．某学校课外活动小组用 3g 含有少量 CO2 的 CO 混合气体做 CO 还原 CuO 实验，实验装置如图所示，实验数据记 录如下表，假定每个反应都完全进行。 实验记录表 实验装置代号 A B D 实验前总质量（g） 100 100 100 实验后总质量（g） 100.5 100.5 102.2 试计算：该实验参加反应的 CO 的质量分数___________（参加反应的 CO 占原有 CO 的比例）。 13．向 AgNO3 和 Cu  NO3  2 的混合溶液中逐渐加入铁粉，溶液质量变化如图所示，请据图回答下列问题： （1） A 点的不溶物是___________。 （2） B 点的溶液中阳离子是___________（写出离子符号）。 （3）图像中 A 、 B 点所在的前两段折线倾斜程度不同，请做出解释___________。 14．某兴趣小组在实验室发现一瓶由铜粉和铁粉混合而成的均匀物质。为测定该混合物中铁的质量分数，分别取一 定质量的混合物与稀硫酸进行反应，实验分四组，所得数据如下表所示，请分析数据，回答下列问题 实验组 第1组 第2组 第3组 第4组 取用金属混合物的质量/ g 10 10 20 20 取用稀硫酸的质量/ g 100 120 100 120 反应后过滤、洗涤、干燥后的固体质量/ g 8 8 17 m （1）该混合物中铁的质量分数为___________。 （2）表中的 m  ___________。（填数值）。 （3）计算第 3 组实验反应后所得溶液的溶质质量分数___________，（写出计算过程，结果精确到 0.1%） 15．某同学用锌和稀硫酸制取氢气，向气体发生装置中加入一定量锌粒，将 300g 稀硫酸分三次加入，每次生产气 体的质量如下表。 次数 第一次 第二次 第三次 加入稀硫酸质量/g 100 100 100 生成氢气质量/g 0.4 0.4 0.2 （1）共制得氢气__________g. （2）求所用稀硫酸的溶质质量分数_________。 （3）求恰好完全反应时，所得溶液的溶质质量分数（结果精确到 0.1%，写出计算过程）______。 16．在托盘天平（灵敏度极高）两边各放盛有等质量、等质量分数足量稀盐酸的烧杯，天平平衡，向左烧杯中缓慢 加入一定质量的镁粉，同时向右烧杯中加入一定质量的铁粉，测量加入的金属质量 m 和相应的烧杯内物质质量变化 量△M，画出△M 一 m 曲线，并在坐标轴内画出曲线 oac 和 obe，回答下列问题： ① 从向左右烧杯加入金属开始观察，当左右烧杯加入的金属粉末质量相同且观察到反应不再进行后停止观察，则指 针变化情况为___________； ②m1：m2=___________，曲线 oac 表示的是___________（选填“左边”或“右边”）烧杯中△M 与 m 的变化关系 Δ 17．某同学用如图所示的装置来测定氧化铜的质量分数，反应的化学式为 CO+CuO Cu+CO2，将 CO 通入试管中， 与 CuO 在高温下反应，反应生成的气体接到盛有澄清石灰水的试剂瓶中。 实验中，一共用去 CO 的质量为 11.2 克； 若氧化铜样品的质量为 10 克，完全反应后，剩余固体的 质量是 8.4 克； 盛装澄清石灰水的试剂瓶增重 4.0 克； （1）该实验装置存在不合理之处，它是___________； （2）该氧化铜样品中氧化铜的质量分数是___________。（精确到 0.1%） 18．往 80 克硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定质量的镁粉，加入镁粉和溶液质量变化如图所示，试分析计算： （1）a