5.2金屬礦物鐵的冶煉（教師版）九年化學(xué)上冊(cè)講義

第5章第2節(jié)金屬礦物鐵的冶煉知識(shí)知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)點(diǎn)01金屬礦物金屬在自然界在的存在形式：大部分都以化合物的形式存在，少數(shù)很不活潑的金屬如金等以單質(zhì)形式存在，人類使用最早的金屬是金，目前，人類從礦石中提取量最大的金屬是鐵。地殼中含量位于前五位的金屬元素：鋁、鐵、鈣、鈉、鉀。幾種常見的礦石：礦石是指以化合物形式存在的金屬在自然界中以礦物形式存在，含有礦物的巖石稱為礦石。鐵礦石：赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)、黃鐵礦(主要成分是FeS2)、菱鐵礦(主要成分是FeCO3)、磁鐵礦(主要成分是Fe3O4)。鋁礦石：鋁土礦(主要成分是Al2O3)。銅礦石：黃銅礦(主要成分是CuFeS2)、輝銅礦(主要成分是Cu2S)。【即學(xué)即練1】（2021山東）2020年12月，“嫦娥五號(hào)”返回器攜帶的月球土壤樣品，對(duì)于全面科學(xué)探測(cè)月球地質(zhì)、資源等方面的信息有重要意義。（1）地球和月球上都有單質(zhì)形式存在的金、銀，說(shuō)明它們的化學(xué)性質(zhì)______。（2）月球上存在天然的鐵、鋁等金屬顆粒而地球上沒(méi)有的原因是______。（4）不論月球土壤材料還是地球土壤材料，人類的使用過(guò)程是相似的。已知人類冶煉和使用金屬的歷史年代數(shù)據(jù)如下圖：從圖中，你得到的結(jié)論是______。【答案】非常穩(wěn)定（或比較穩(wěn)定或穩(wěn)定或不活潑等合理均可）月球上沒(méi)有氧氣（或“地球上有氧氣”，氧氣寫作空氣亦可）人類冶煉和使用金屬的先后與金屬活動(dòng)（性）順序有關(guān)（其它說(shuō)法合理均可）【解析】（1）地球和月球上都有單質(zhì)形式存在的金、銀，說(shuō)明它們的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定不容易參加化學(xué)反應(yīng)（或比較穩(wěn)定或穩(wěn)定或不活潑等合理均可）。（2）鐵、鋁容易和氧氣反應(yīng)生成金屬氧化物；月球上存在天然的鐵、鋁等金屬顆粒而地球上沒(méi)有的原因是月球上沒(méi)有氧氣（或“地球上有氧氣”，氧氣寫作空氣亦可）。（4）從圖中可知，人類冶煉和使用金屬的先后與金屬活動(dòng)（性）順序有關(guān)，越活潑的金屬提煉越困難，使用時(shí)間越晚（其它說(shuō)法合理均可）。知識(shí)點(diǎn)02鐵的冶煉1、實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵（1）煉鐵原理的實(shí)驗(yàn)裝置圖（2）實(shí)驗(yàn)操作步驟及注意事項(xiàng)：①檢查裝置氣密性②裝藥品并固定裝置③實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先通入一氧化碳，然后再點(diǎn)燃酒精噴燈的原因是排出裝置內(nèi)的空氣，防止一氧化碳與空氣混合加熱時(shí)爆炸。④實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的操作是“先停止加熱，繼續(xù)通一氧化碳，直到玻璃管冷卻”。這樣操作的目的是防止石灰水倒流，使試管炸裂。（如果沒(méi)有石灰水，則目的是防止生成高溫的鐵又被氧化。）⑤該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是硬質(zhì)玻璃管中紅色粉末逐漸變?yōu)楹谏⒃嚬苤械某吻迨宜儨啙?、酒精燈上方?dǎo)管口處的氣體燃燒，發(fā)出藍(lán)色火焰，體現(xiàn)了一氧化碳的可燃性。⑥相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：3CO+Fe2O32Fe+CO2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O、2CO+O22CO2⑦如何判斷反應(yīng)中生成了什么物質(zhì)？取少量產(chǎn)物于試管中，滴加適量稀鹽酸，如有氣泡產(chǎn)生證明含鐵粉；或用磁鐵吸引。⑧裝置中導(dǎo)管末端點(diǎn)燃酒精燈：點(diǎn)燃尾氣中的一氧化碳，防止污染空氣。2.工業(yè)煉鐵（1）設(shè)備：高爐（2）原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。注意：①焦炭的作用：一是生成還原劑一氧化碳，二是提高高爐的溫度②石灰石的主要作用是將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)化為爐渣除去。③高爐煉鐵得到的鐵是生鐵，其主要成分是鐵，還含有C、P、S等元素。（3）反應(yīng)原理：A區(qū)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2；A區(qū)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為C＋O2CO2、C＋CO22CO（4）出鐵口為什么低于爐渣出口？因?yàn)闋t渣的主要成分是CaSiO3,其密度小于鐵水的密度,總是浮在鐵水的上方．所以出鐵口低于爐渣出口。3、對(duì)比實(shí)驗(yàn)室與工業(yè)煉鐵實(shí)驗(yàn)室煉鐵工業(yè)煉鐵裝置（設(shè)備）實(shí)驗(yàn)裝置高爐藥品（原料）氧化鐵、一氧化碳鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。原理Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2產(chǎn)品純鐵生鐵實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵實(shí)際使用的CO的質(zhì)量比參加反應(yīng)的CO的質(zhì)量要多。直玻璃管內(nèi)的物質(zhì)反應(yīng)前后質(zhì)量差為參加反應(yīng)的氧化鐵中氧元素的質(zhì)量。澄清石灰水增加的質(zhì)量的理論上是生成二氧化碳的質(zhì)量?！炯磳W(xué)即練2】下列有關(guān)模擬工業(yè)煉鐵的敘述不正確的是A.硬質(zhì)玻璃管中紅色固體變?yōu)殂y白色B.用燃著的酒精燈可防止CO污染空氣C.赤鐵礦的主要成分是Fe2O3D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后先移去酒精噴燈，繼續(xù)通CO直至硬質(zhì)玻璃管冷卻【答案】A【解析】A.一氧化碳還原氧化鐵，紅色的氧化鐵被還原成黑色鐵粉而不是銀白色。故A符合題意；B.沒(méi)有參加反應(yīng)的一氧化碳直接通入空氣中會(huì)造成空氣污染，所以可以用一只燃著的酒精燈將一氧化碳燃燒掉。故B不符合題意；C.赤鐵礦顏色是紅色的，因?yàn)槠渲饕煞盅趸F為紅色固體。故C不符合題意；D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后先移去酒精噴燈，繼續(xù)通CO直至硬質(zhì)玻璃管冷卻，目的是讓還原出來(lái)的鐵粉在一氧化碳?xì)饬髦欣鋮s。如果先停止通一氧化碳，后移去酒精噴燈，還原的鐵粉又會(huì)與空氣中的氧氣反應(yīng)。故D不符合題意。故選A?！炯磳W(xué)即練3】工業(yè)上利用赤鐵礦石(主要成分是Fe2O3，還含少量SiO2等雜質(zhì))冶煉生鐵的過(guò)程如圖所示：下列說(shuō)法不正確的是()A．CaSiO3中硅元素顯+4價(jià) B．高爐氣體中SO2會(huì)形成酸雨，不能直接排放到空氣中 C．原料中焦炭的作用之一是生成具有還原性的物質(zhì)CO D．高爐煉鐵的原理是3CO+Fe2O32Fe+3CO2，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)【答案】D?！窘馕觥緼．CaSiO3中鈣元素顯+2價(jià)，氧元素顯﹣2價(jià)，設(shè)其中硅元素的化合價(jià)為x，則：(+2)+x+(﹣2)×3＝0，x＝+4，即硅元素顯+4價(jià)，選項(xiàng)說(shuō)法正確；B．高爐氣體中SO2會(huì)形成酸雨，不能直接排放到空氣中，選項(xiàng)說(shuō)法正確；C．原料中焦炭的作用之一是生成具有還原性的物質(zhì)CO，還有一個(gè)作用是燃燒產(chǎn)生熱量，選項(xiàng)說(shuō)法正確；D．該反應(yīng)的反應(yīng)物是兩種化合物，所以該反應(yīng)不屬于置換反應(yīng)，選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)03金屬的冶煉方法（1）電解法：較活潑金屬(如鈉、鉀、鎂、鋁等)的礦物很穩(wěn)定，靠電解才能將它們還原出來(lái)。例：2Al2O34Al+3O2↑（鋁的冶煉）（2）熱還原法：很多金屬(如銅、鋅、錫、鉛等)的冶煉跟鐵類似，在加熱或高溫條件下，將金屬化合物與焦炭或氫氣或一氧化碳反應(yīng)還原得到金屬單質(zhì)。例：一氧化碳還原氧化鐵Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2一氧化碳還原四氧化三鐵Fe3O4＋4COeq\o(=,\s\up7(高溫))3Fe＋4CO2氫氣還原氧化銅CuO＋COeq\o(=,\s\up7(高溫))Cu＋CO2等。（3）熱分解法：極少數(shù)金屬的化合物不穩(wěn)定，加熱就可以分解成金屬單質(zhì)，如銀汞的化合物?！炯磳W(xué)即練4】明代宋應(yīng)星著的《天工開物》中有關(guān)于“火法”冶煉金屬鋅的工藝記載：“爐甘石(注：主要成分是碳酸鋅)十斤，裝載入一泥罐內(nèi)，然后逐層用煤炭餅(注：反應(yīng)后生成一氧化碳)墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅，冷淀，毀罐取出，即倭鉛也”。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.煤炭中起作用的主要成分是CB.冶煉Zn的化學(xué)方程式為：C.該冶煉鋅的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)D.倭鉛是指金屬鋅和鉛的混合物【答案】D【解析】A、通過(guò)分析可知，煤炭中主要起作用的是單質(zhì)C。A正確；B、通過(guò)分析可知，該反應(yīng)冶煉鋅的是碳酸鋅和碳單質(zhì)在高溫下反應(yīng)生成鋅單質(zhì)和一氧化碳。故方程式為：。B正確；C、通過(guò)分析可知，單質(zhì)碳和化合物碳酸鋅反應(yīng)生成單質(zhì)鋅和化合物一氧化碳，屬于置換反應(yīng)。C正確；D、通過(guò)分析可知，得到的固體產(chǎn)物為金屬鋅，該反應(yīng)中不含有鉛元素，所以不可能生成鉛。D錯(cuò)誤。故選D。知識(shí)點(diǎn)03含雜質(zhì)物質(zhì)的計(jì)算原理化學(xué)方程式所表達(dá)的物質(zhì)間質(zhì)量關(guān)系都是參加反應(yīng)的純凈物間的關(guān)系。當(dāng)參與反應(yīng)或生成的是含雜質(zhì)的物質(zhì)時(shí)，要換算成純凈物的量，在進(jìn)行計(jì)算。公式混合物中某物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=。純物質(zhì)的質(zhì)量=混合物的總質(zhì)量×該物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?；旌衔锏目傎|(zhì)量=。計(jì)算步驟將含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量。將純物質(zhì)的質(zhì)量代入化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算。將計(jì)算得到的純物質(zhì)的質(zhì)量換算成含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量。例:1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少？

解：設(shè)理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為x。(x不是純物質(zhì)的質(zhì)量，不能直接代入計(jì)算)

1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為：

Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO21601121000tx80%eq\f(160,112)＝x=583t【即學(xué)即練5】某鋼鐵廠采用赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)煉鐵，反應(yīng)原理為Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2。若該廠日產(chǎn)含鐵1.4×104t的生鐵，至少需要含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦的質(zhì)量是多少？(要求寫出計(jì)算過(guò)程)解：設(shè)需要含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦的質(zhì)量是x；Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO216011280%x1.4×104teq\f(160,112)＝eq\f(80%x,1.4×104t)x＝2.5×104t答：需要含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦的質(zhì)量是2.5×104t。能力拓展能力拓展考法01考查模擬煉鐵實(shí)驗(yàn)（2021四川）利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置模擬工業(yè)煉鐵。下列說(shuō)法正確的是A．反應(yīng)前后Fe元素的化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?價(jià) B．充分加熱，a處固體由黑色變?yōu)榧t色C．b處可以用澄清石灰水檢驗(yàn)生成的CO2 D．可用水吸收尾氣中的CO【答案】C【解析】A、氧化鐵中鐵元素化合價(jià)為+3，反應(yīng)前后Fe元素的化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?價(jià)，錯(cuò)誤；B、a處氧化鐵和一氧化碳在加熱條件下生成鐵和二氧化碳，可觀察到固體由紅色變?yōu)楹谏e(cuò)誤；C、二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，檢驗(yàn)二氧化碳可以用澄清石灰水，正確；D、一氧化碳不與水反應(yīng)，且難溶于水，不能用水吸收CO，錯(cuò)誤。故選C。考法02考查煉鐵中的混合物計(jì)算工業(yè)上用赤鐵礦石(主要成分是氧化鐵)與一氧化碳在高溫條件下冶煉生鐵?，F(xiàn)有400t含氧化鐵80%的赤鐵礦石。求:(1)該礦石中氧化鐵的質(zhì)量。(2)該礦石能冶煉出含雜質(zhì)4%的生鐵的質(zhì)量。(計(jì)算結(jié)果精確到0.1t)【答案】(1)320t；(2)233.3t【解析】解:(1)400t含氧化鐵80%的赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量為400t×80%=320t。(2)設(shè)可煉得生鐵的質(zhì)量為x。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2160 112320t x×(14%)160112=x=233.3t答:(1)該礦石中氧化鐵的質(zhì)量為320t;(2)該礦石能冶煉出含雜質(zhì)4%的生鐵的質(zhì)量為233.3t。分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1．（2021山東濰坊）《天工開物》對(duì)鋼鐵冶煉過(guò)程有如下記載。有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．“墾土拾錠”：鐵元素是地殼中含量最高的金屬元素B．“淘洗鐵砂”：鐵礦石（主要成分為Fe2O3）能溶于水C．“生熟煉鐵”：冶煉鐵過(guò)程中發(fā)生了化學(xué)變化D．“錘鍛成鋼”：生鐵高溫鍛打成鋼，碳元素含量升高【答案】C【解析】A、鋁元素是地殼中含量最高的金屬元素，鐵元素不是地殼中含量最高的金屬元素，故A錯(cuò)誤；B、鐵礦石（主要成分為Fe2O3）難溶于水，故B錯(cuò)誤；C、冶煉鐵的過(guò)程中有新物質(zhì)鐵生成，發(fā)生了化學(xué)變化，故C正確；D、生鐵高溫鍛打成鋼，碳與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，碳元素含量降低，故D錯(cuò)誤。故選C。2．把赤鐵礦、焦炭和石灰石一起加入高爐中進(jìn)行冶煉，下列說(shuō)法正確的是（）A．高爐得到的產(chǎn)物是純鐵 B．赤鐵礦的主要成分是C．焦炭既可以提供熱量又可以提供一氧化碳 D．石灰石用于除去尾氣【答案】C【解析】A、高爐煉鐵得到的產(chǎn)物是生鐵，不是純鐵，不符合題意；B、赤鐵礦的主要成分是氧化鐵，不是四氧化三鐵，不符合題意；C、高爐煉鐵中，焦炭燃燒生成二氧化碳，放出大量的熱，提供熱量，焦炭能與二氧化碳在高溫條件下反應(yīng)生成一氧化碳，提供還原劑一氧化碳，符合題意；D、高爐煉鐵時(shí)石灰石的作用是將二氧化硅轉(zhuǎn)化為爐渣除去，不符合題意。故選C。3．（2021浙江湖州）工業(yè)煉鐵的部分反應(yīng)如下所示，則（）O2CO2COFeA．X可以是木炭 B．X與CO都具有氧化性C．③反應(yīng)后的尾氣可直接排放 D．Y中鐵元素以游離態(tài)存在【答案】A【解析】A、碳與氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成二氧化碳，木炭的主要成分是碳，可以是木炭，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。B、碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳與碳在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳，X是碳，碳與CO都具有還原性，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。C、③是一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會(huì)污染環(huán)境，反應(yīng)后的尾氣不能直接排放，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。D、Y是氧化鐵，鐵元素以化合態(tài)存在，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。故選：A。4．如圖為一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法中正確的是（）A．開始時(shí)應(yīng)先預(yù)熱玻璃管，后通入一氧化碳B．實(shí)驗(yàn)中玻璃管里粉末由黑色逐漸變成紅粽色C．參加反應(yīng)的氧化鐵和一氧化碳質(zhì)量比為40：7D．將尾氣點(diǎn)燃或收集，可防止一氧化碳污染空氣【答案】D【解析】A、實(shí)驗(yàn)開始先通入一氧化碳，排出裝置內(nèi)的空氣后，再點(diǎn)燃酒精噴燈加熱玻璃管中的氧化鐵，先通入一氧化碳后加熱的原因是排盡玻璃管中的空氣，防止發(fā)生爆炸，故A不正確；

B、一氧化碳具有還原性，能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，玻璃管A中出現(xiàn)的現(xiàn)象是紅棕色粉末逐漸變黑，故B不正確；C、反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO23CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2，參加反應(yīng)的氧化鐵和一氧化碳質(zhì)量比為，故C不正確；D、一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會(huì)污染環(huán)境，本實(shí)驗(yàn)的缺陷是沒(méi)有設(shè)計(jì)尾氣處理裝置，可將玻璃管改成尖嘴點(diǎn)燃或用氣球收集，故D正確。故選D。5．用如圖裝置進(jìn)行CO還原CuO的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)時(shí)先點(diǎn)燃酒精燈，再擠壓CO氣囊 B．澄清石灰水可用于檢驗(yàn)并吸收CO2氣體 C．實(shí)驗(yàn)時(shí)玻璃管中現(xiàn)象為紅色物質(zhì)逐漸變黑 D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后直接將熱的Cu倒出，對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)影響【答案】B【解析】A．用一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)操作順序?yàn)椋合葦D壓CO氣囊通入一氧化碳一會(huì)兒，把裝置中的空氣排盡，以防止發(fā)生爆炸，故A錯(cuò)誤；B．由于二氧化碳能與氫氧化鈣反應(yīng)生成了碳酸鈣和水，所以澄清石灰水可用于檢驗(yàn)并吸收CO2氣體，故B正確；C．在加熱時(shí)一氧化碳與氧化銅反應(yīng)生成了銅和二氧化碳，氧化銅是黑色的，銅是紅色，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)玻璃管中現(xiàn)象為黑色物質(zhì)逐漸變紅，故C錯(cuò)誤；D．由于熱的銅能與氧氣反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先撤離酒精燈，繼續(xù)通入CO，直到玻璃管冷卻，其目的是防止生成的灼熱銅重新被氧化，故D錯(cuò)誤。故選B。6．煉鐵高爐中發(fā)生的下列反應(yīng)中屬于化合反應(yīng)的是①高溫煅燒石灰石 ②焦炭充分燃燒③灼熱的焦炭與二氧化碳反應(yīng) ④高溫下一氧化碳將鐵礦石還原為鐵①② B．②③ C．③④ D．①④【答案】B【解析】①高溫煅燒石灰石生成氧化鈣和二氧化碳，符合一變多的特征，屬于分解反應(yīng)；②焦炭充分燃燒生成二氧化碳，符合多變一的特征，屬于化合反應(yīng)；③灼熱的焦炭與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳，符合多變一的特征，屬于化合反應(yīng)；④高溫下一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，生成物有兩種，不屬于化合反應(yīng)。綜上屬于化合反應(yīng)的是②③，故選B。7．如圖1是一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖，圖2是某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)的觀察鐵絲銹蝕的實(shí)驗(yàn)裝置，下列說(shuō)法正確的是（）A．圖1中，實(shí)驗(yàn)時(shí)先點(diǎn)燃酒精噴燈、再點(diǎn)燃酒精燈，接著通入COB．圖1中，硬質(zhì)玻璃管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是黑色固體變成銀白色C．圖2中，一段時(shí)間后，水中鐵絲銹蝕嚴(yán)重，空氣中鐵絲幾乎無(wú)變化D．圖2中，一段時(shí)間后，水面處鐵絲銹蝕嚴(yán)重，塑料瓶會(huì)變癟【答案】D【解析】A、一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空氣，遇到明火，容易發(fā)生爆炸，且一氧化碳有毒，散逸到空氣中，會(huì)污染空氣，故應(yīng)在末端加一個(gè)點(diǎn)燃的酒精燈，實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先點(diǎn)燃酒精燈，然后通入一氧化碳，將裝置內(nèi)空氣排盡，然后再點(diǎn)燃酒精噴燈，不符合題意；B、圖1中，硬質(zhì)玻璃管中的反應(yīng)為一氧化碳和氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，故實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：紅棕色固體逐漸變黑，不符合題意；C、鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水直接接觸，故水面處鐵絲銹蝕嚴(yán)重，不符合題意；D、鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水直接接觸，故水面處鐵絲銹蝕嚴(yán)重，由于鐵絲生銹消耗了氧氣，故軟塑料瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，塑料瓶會(huì)變癟，符合題意。故選D。8．小明筆記中有一處錯(cuò)誤，你認(rèn)為是圖中的哪一處A．a(chǎn)處 B．b處 C．c處 D．d處【答案】B【解析】A、氧化鐵是赤鐵礦的主要成分，正確；B、失氧的過(guò)程為還原反應(yīng)，得氧的過(guò)程為氧化反應(yīng)，一氧化碳發(fā)生的是氧化反應(yīng)，錯(cuò)誤；C、一氧化碳和氧化鐵的反應(yīng)條件是高溫，正確；D、一種單質(zhì)和一種化合物生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)叫置換反應(yīng)，一氧化碳和氧化鐵都是化合物，二者的反應(yīng)不是置換反應(yīng)，正確。故選B。題組B能力提升練1．用某同學(xué)改進(jìn)的如圖裝置，測(cè)得甲中硬質(zhì)玻璃管（含藥品）在反應(yīng)前和完全反應(yīng)后的質(zhì)量分別為M1和M2。下列有關(guān)分析正確的是（）A．裝置甲中玻璃管內(nèi)發(fā)生的是置換反應(yīng)B．裝置乙只能起到驗(yàn)證二氧化碳的作用C．停止加熱需繼續(xù)通CO直至冷卻D．制得鐵的質(zhì)量為（M1M2）【答案】C【解析】A、置換反應(yīng)是一種單質(zhì)與一種化合物起反應(yīng)，生成另一單質(zhì)和另一化合物的反應(yīng)。而裝置甲中玻璃管內(nèi)發(fā)生的是一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳的反應(yīng)。不符合置換反應(yīng)的定義，A錯(cuò)；B、裝置乙既能起到驗(yàn)證二氧化碳的作用也能起到收集適量尾氣一氧化碳的作用。B錯(cuò)；C、由于一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成熱的鐵容易被氧化，因此停止加熱需繼續(xù)通CO直至冷卻。C正確；D、硬質(zhì)玻璃管中反應(yīng)前是氧化鐵，反應(yīng)后是鐵，因此（M1M2）是氧化鐵中氧元素的質(zhì)量。D錯(cuò)。故選C。

2．實(shí)驗(yàn)研究鐵銹蝕影響因素，記錄如下。下列分析不正確的是實(shí)驗(yàn)裝置序號(hào)其他試劑200S時(shí)O2的含量①干燥劑21%②10滴水15%③10滴水和1．0g食鹽8%A．②③中O2含量減少表明鐵已銹蝕 B．①②證明水對(duì)鐵銹蝕有影響C．②③證明食鹽能加快鐵銹蝕 D．①②③證明炭粉對(duì)鐵銹蝕有影響【答案】D【解析】A、②③實(shí)驗(yàn)中氧氣減少，則證明氧氣與鐵發(fā)生了反應(yīng)，即是鐵已銹蝕，故選項(xiàng)正確；B、①中氧氣含量與空氣中氧氣含量一直，有干燥劑可除去空氣中少量的水蒸氣，未發(fā)生銹蝕，②中加入水，氧氣含量減少，發(fā)生了銹蝕，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)比可證明水對(duì)鐵的銹蝕有影響，故選項(xiàng)正確；C、②③實(shí)驗(yàn)除食鹽外其他均相同，但消耗氧氣③更快，可以證明食鹽能加快鐵的銹蝕，故選項(xiàng)正確；D、實(shí)驗(yàn)①②③未能體現(xiàn)碳粉對(duì)鐵銹蝕的影響，不能證明該說(shuō)法，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選D。3．利用甲酸（HCOOH）與濃硫酸制備CO，并用如下實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證CO的有關(guān)性質(zhì)。已知：，下列說(shuō)法不正確的是A．操作時(shí)，先點(diǎn)燃乙處酒精燈，再滴加HCOOHB．裝置丙的作用是防止倒吸C．裝置丁既可檢驗(yàn)CO2，又可收集COD．隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃硫酸濃度降低，產(chǎn)生CO氣體速率減小【答案】A【詳解】A、一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空氣，遇明火容易發(fā)生爆炸，故應(yīng)先滴加HCOOH，產(chǎn)生一氧化碳，將裝置內(nèi)的空氣排盡，然后點(diǎn)燃乙處酒精燈，符合題意；B、一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)，由于消耗了二氧化碳，裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，澄清石灰水容易倒吸，炸裂試管，故裝置丙的作用是防止倒吸，不符合題意；C、二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，故裝置丁可以檢驗(yàn)CO2，同時(shí)一氧化碳與澄清石灰水不反應(yīng)，可用排水法收集CO，不符合題意；D、，該反應(yīng)有水生成，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸濃度降低，產(chǎn)生CO氣體速率減小，不符合題意。故選A。4．（2021廣西賀州中考）2021年5月15日，中國(guó)首個(gè)火星探測(cè)器祝融號(hào)成功著陸火星，傳回的圖像在視覺(jué)上呈現(xiàn)為橘紅色，是因?yàn)槠涞乇韽V泛分布赤鐵礦。（1）祝融號(hào)著陸后，展開太陽(yáng)能板，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為______能，驅(qū)動(dòng)儀器正常運(yùn)轉(zhuǎn)；太陽(yáng)能板主要成分是單晶硅，常溫下硅元素與碳元素的化學(xué)性質(zhì)相似，其原因是______。（2）赤鐵礦的主要成分是______（寫化學(xué)式），工業(yè)上用赤鐵礦煉鐵的化學(xué)方程式為______（用碳做還原劑也得分）。（3）每年因腐蝕而報(bào)廢的金屬數(shù)量驚人，請(qǐng)列舉防止鐵制品生銹的一條措施______?！敬鸢浮浚?）電原子的最外層電子都是4個(gè)（原子最外層電子數(shù)相同或同族元素都給分）（2）Fe2O3（3）在金屬表面涂油脂（寫涂油漆、電鍍、烤藍(lán)等合理答案均得分）【解析】（1）祝融號(hào)著陸后，展開太陽(yáng)能板，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，驅(qū)動(dòng)儀器正常運(yùn)轉(zhuǎn)；常溫下硅元素與碳元素的化學(xué)性質(zhì)相似，其原因是原子的最外層電子數(shù)相同，都是4個(gè)；（2）赤鐵礦的主要成分是氧化鐵，化學(xué)式為：Fe2O3；工業(yè)上用赤鐵礦煉鐵是一氧化碳和氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；（3）鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水接觸，防止鐵制品生銹，可以隔絕氧氣和水，如在金屬表面涂油脂、刷漆等。5．下圖為實(shí)驗(yàn)室利用一氧化碳還原氧化鐵的裝置圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）請(qǐng)寫出一氧化碳還原氧化鐵的化學(xué)反應(yīng)方程式_____________，硬質(zhì)玻璃管里的現(xiàn)象為___________，產(chǎn)物二氧化碳可以使澄清石灰水變渾濁，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式____________。

（2）尾氣需要用酒精燈點(diǎn)燃的原因______________?！敬鸢浮?CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2

固體由紅色變成黑色

CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

一氧化碳有毒性，不能直接排放到空氣中，一氧化碳具有可燃性，在空氣中燃燒生成無(wú)毒的二氧化碳

【解析】（1）一氧化碳在高溫條件與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2；硬質(zhì)玻璃管里的現(xiàn)象為固體由紅色變成黑色，產(chǎn)物二氧化碳可以使澄清石灰水變渾濁，二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生在成碳酸鈣和水，該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；

（2）尾氣需要用酒精燈點(diǎn)燃的原因一氧化碳有毒性，不能直接排放到空氣中，一氧化碳具有可燃性，在空氣中燃燒生成無(wú)毒的二氧化碳。6．（2021遼寧撫順）閱讀下面科普短文，并根據(jù)文章內(nèi)容，回答相關(guān)問(wèn)題。鋁(Al)是自然界中含量最多的金屬元素，其主要存在于硅鋁酸鹽中。鋁也是活潑金屬，常溫下在空氣中鋁的表面會(huì)形成致密的氧化膜，使鋁不會(huì)進(jìn)一步氧化并能耐腐蝕。因此，鋁粉常用來(lái)做涂料，俗稱銀粉、銀漆，以保護(hù)鐵制品不被銹蝕，而且美觀。鋁的密度很小，僅為2.7g/cm3，質(zhì)地較軟，可制成硬鋁、超硬鋁、防銹鋁等各種鋁合金。汽車、火車、船舶、宇宙火箭、航天飛機(jī)、人造衛(wèi)星等，也是用大量的鋁及其合金制造而成的。如一架超音速飛機(jī)約由70%的鋁及其合金制成。鋁熱法是以鋁粉為還原劑的一種金屬熱還原法，當(dāng)鋁粉與金屬氧化物起反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生足夠的熱量，使生成的金屬(或合金)和其他成分熔融分離而獲得金屬(或合金)，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)純金屬、低碳鐵合金，以及焊接金屬(如鐵軌)等。焊接鐵軌時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，該反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱，溫度可達(dá)2000℃以上。(1)“銀粉”、“銀漆”保護(hù)鐵制品不被銹蝕的原因是是隔絕了_______。(2)鋁合金制造超音速飛機(jī)是利用了鋁合金_______的性質(zhì)。(3)鋁熱法焊接鐵軌時(shí)所發(fā)生的分反應(yīng)屬于_______(填基本反應(yīng)類型)。(4)高爐煉鐵的主要原理同樣是運(yùn)用了熱還原法，寫出以赤鐵礦為原料煉鐵的化學(xué)方程式：______?！敬鸢浮靠諝夂退芏刃≈脫Q【解析】（1）鐵制品在有氧潮濕環(huán)境下易發(fā)生銹蝕，而常溫下在空氣中的鋁表面會(huì)形成致密的氧化膜，隔絕了空氣和水，避免了鐵制品的銹蝕；（2）鋁合金具有密度低的優(yōu)點(diǎn)，其作為超音速飛機(jī)的主要材料可以節(jié)約燃料，更有利于飛機(jī)高速飛行；（3）鋁熱法焊接鐵軌所利用的反應(yīng)就是單質(zhì)鋁與氧化鐵用鎂條點(diǎn)燃時(shí)反應(yīng)生成氧化鋁和鐵單質(zhì)，反應(yīng)也會(huì)劇烈放熱，反應(yīng)類型符合“一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物”的反應(yīng)，屬于置換反應(yīng)；（4）高爐煉鐵時(shí)，氧化鐵與一氧化碳在高溫下反應(yīng)生成鐵單質(zhì)和二氧化碳，其反應(yīng)方程式為：。題組C培優(yōu)拔尖練1．（2022年四川省成都市中考）我國(guó)有著悠久的鋼鐵冶煉史，《天工開物》中記載的“炒鋼法”如圖1，該方法的生產(chǎn)過(guò)程可用圖2表示。資料：①潮泥灰主要成分是石灰石。②鐵的熔點(diǎn)是1535℃。根據(jù)圖文回答下列問(wèn)題。(1)常見的鐵礦石有赤鐵礦和_____________(寫一種)。(2)不斷鼓入空氣的目的是__________________________。(3)煉鐵爐中生成鐵的化學(xué)方程式為__________________________。(4)撒入潮泥灰主要作用是______。不斷翻炒液態(tài)生鐵，是為了降低______元素的含量。(5)鋼的性能優(yōu)良，如鋼的熔點(diǎn)比純鐵_____，易于加工?！敬鸢浮?1)磁鐵礦（或菱鐵礦）(2)提高爐溫(3)(或)(4)

除雜

碳或C(5)低【解析】(1)常見的鐵礦石有赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦；(2)不斷鼓入空氣的目的是為燃燒提供充足的氧氣，使燃燒更加充分，為反應(yīng)提供更高的溫度；(3)赤鐵礦的主要成分為氧化鐵，磁鐵礦的主要成分為四氧化三鐵，氧化鐵與一氧化碳在高溫下反應(yīng)生成鐵與二氧化碳，化學(xué)反應(yīng)方程式為：；四氧化三鐵與一氧化碳在高溫下反應(yīng)生成鐵與二氧化碳，化學(xué)反應(yīng)方程式為：；(4)潮泥灰的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣在煉鐵過(guò)程中的主要作用是吸收反應(yīng)中產(chǎn)生的雜質(zhì)，產(chǎn)生爐渣，故撒入潮泥灰達(dá)到除雜的目的；鐵的熔點(diǎn)是1535℃，則液態(tài)的生鐵為溫度很高，不斷翻炒液態(tài)生鐵，是為了讓生鐵中的碳與氧氣接觸燃燒，以達(dá)到降低碳元素含量的目的；(5)鋼是鐵與碳等物質(zhì)形成的合金，合金的熔點(diǎn)比其中組成中的純金屬熔點(diǎn)低，故鋼的熔點(diǎn)比純鐵熔點(diǎn)低。2．（河南平頂山市舞鋼市20202021上期末）人類文明的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步同金屬材料關(guān)系十分密切。（1）我國(guó)萬(wàn)米載人潛水器“奮斗者”號(hào)使用了鈦合金，鈦合金放在海水中數(shù)年仍會(huì)光亮如初，這是因?yàn)樗ㄌ钭帜复?hào)）。a．易加工b．密度小C．熔點(diǎn)高d．耐腐蝕（2）鐵制品容易生銹，防止鐵制品生銹的常用方法是（填一種）。（3）向含有Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中加入一定量的鋅粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾，所得固體的質(zhì)量等于加入鋅粉的質(zhì)量。①請(qǐng)分析所得固體的成分（只寫結(jié)果）。②寫出一個(gè)有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。（4）如圖所示是實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵的示意圖。①A試管中發(fā)生反應(yīng)的