Question

金属是一类重要的材料，人类的日常生产和生活都离不开金属．
（1）金属元素在自然界分布很广，地壳中含量最多的金属元素是

铝

（填名称）．大多数金属元素以化合物存在于自然界．常见的铁矿有

磁铁矿

，其主要成分为

Fe₃O₄

．
（2）冶炼金属的方法很多，试写出下列冶炼金属的主要化学反应方程式：
Ⅰ．氢气在加热条件下与氧化铜反应

H₂+CuO

加热  .

H₂O+Cu

；
Ⅱ．一氧化碳通过灼热的四氧化三铁

4CO+Fe₃O₄

高温  .

4CO₂+3Fe

；
Ⅲ．电解氧化铝

2Al₂O₃

通电  .

4Al+3O₂↑

；
Ⅳ．西汉湿法炼铜

Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu

；
其中属于置换反反应的是

Ⅰ、Ⅳ

 （填序号）．
（3）某地根据当地资源特点将石灰石的开采、加工和高炉炼铁建在一起形成联产．
①炼铁的固体原料有铁矿石、焦炭和

石灰石

．请写出炼铁过程中CO和Fe₂O₃反应的化学方程式：

3CO+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+3CO₂

．
②高炉炼铁排放的废气中含有大量的高温一氧化碳，可作为能源用来煅烧石灰石．请写出煅烧石灰石的化学方程式：

CaCO₃

高温  .

CaO+CO₂↑

．
③此联产方式的主要优点是：

降低成本

（答出一点即可）．

Answer 1

分析：（1）根据地壳中含量最多的金属元素是铝元素以及常见的铁矿有赤铁矿、磁铁矿进行解答；
（2）氢气和氧化铜反应生成铜和水；一氧化碳通过灼热的四氧化三铁生成铁和二氧化碳；电解氧化铝生成铝和氧气；铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁；置换反应是一种单质和化合物反应生成另外的单质和化合物的反应；
（3）炼铁的固体原料有铁矿石、焦炭和石灰石；CO和Fe₂O₃反应生成铁和二氧化碳；煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳；

解答：解：（1）地壳中含量最多的金属元素是铝元素；常见的铁矿有赤铁矿，其主要成分为Fe₂O₃、磁铁矿其主要成分Fe₃O₄；
（2）Ⅰ氢气和氧化铜反应生成铜和水，化学反应方程式：H₂+CuO

加热  .

H₂O+Cu；Ⅱ一氧化碳通过灼热的四氧化三铁生成铁和二氧化碳，化学反应方程式：4CO+Fe₃O₄

高温  .

4CO₂+3Fe；Ⅲ电解氧化铝生成铝和氧气，化学反应方程式：2Al₂O₃

通电  .

4Al+3O₂↑；Ⅳ铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，化学反应方程式：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；ⅠⅣ一种单质和化合物反应生成另外的单质和化合物的反应，所以Ⅰ、Ⅳ属于置换反应；
（3）①炼铁的固体原料有铁矿石、焦炭和石灰石；②CO和Fe₂O₃反应生成铁和二氧化碳，化学反应方程式：3CO+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+3CO₂ ；
②煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳，化学反应方程式：CaCO₃

高温  .

CaO+CO₂↑；
③此联产方式的主要优点是：降低成本．
故答案为：（1）铝；  磁铁矿；  Fe₃O₄； （2）H₂+CuO

加热  .

H₂O+Cu；
4CO+Fe₃O₄

高温  .

4CO₂+3Fe；  2Al₂O₃

通电  .

4Al+3O₂↑；  Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；Ⅰ、Ⅳ；
（3）①石灰石；  3CO+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+3CO₂；②CaCO₃

高温  .

CaO+CO₂↑；   ③降低成本．

点评：本题从金属的利用，冶炼，锈蚀及保存等方面全面考查了金属的性质，是一道不错的试题．