中考化学二轮复习(人教版)九下实验专题02探究铁的冶炼实验（教师版）

2022-2023学年九年级化学下册同步教材实验大盘点

专题02 探究铁的冶炼实验

1.一氧化碳还原氧化铁实验：（氧化铁是铁锈主要成分，为红色，还原出来的铁粉是黑色）

炼铁原理：__Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2__。用磁铁矿炼铁的化学方程式是Fe3O4+4CO3Fe+4CO2。

（1）A管现象：红色固体变成黑色，发生的化学方程式为Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2。

（2）B处现象：石灰水变浑浊，发生的化学方程式为 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。

（3）C处现象：燃烧发出蓝色火焰，放出热量，发生的化学方程式为2CO+O2══2CO2。

（4）在本实验中，B装置作用是证明反应生成CO2并除去CO2；C装置的作用：防止有毒的CO污染空气。

（5）尾气的处理方法有点燃、用气球收集、用排水法收集。

（6）实验开始时要注意先通入验纯的CO一会儿再加热，目的是排净装置内空气，防止CO与空气混合遇明火而爆炸。实验结束时要注意先停止加热继续通入CO直到冷却为止；目的是防止很热的铁被氧化。

（7）在此实验中，证明还原出铁的方法：物理方法是用磁铁吸引，有物质被吸引说明生成了铁，化学方法是向固体中滴加稀盐酸，产生气泡则证明生成了铁。(2)实验注意事项：

①先通入一氧化碳气体，目的是__排尽装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合加热后，发生爆炸__；

②实验完毕后要继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管冷却，一是__防止高温下的铁与空气接触，被氧化为氧化铁__，二是还可__防止澄清石灰水倒吸__；

③尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以尾气要__收集或点燃__，以防止直接排放污染空气。

2.工业炼铁

(1)设备：__高炉__；

(2)原料：__铁矿石__、__焦炭__、__石灰石__、__空气__；

(3)反应原理：赤铁矿炼铁原理__Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2__；磁铁矿炼铁原理Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2_

(4)用化学方程式表示，高炉中如何产生一氧化碳：__C＋O2CO2__，__C＋CO22CO__。

(5)产品：__生铁__。

(6)石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣除去。

(7)炼铁拓展：菱铁矿成分是FeCO3，用它炼铁的缺点是含铁量低；黄铁矿主要成分是FeS2，用它炼铁的缺点是含铁量低且会产生二氧化硫污染空气

(8)高炉煤气中含氮气、稀有气体、CO2、CO、烟尘等，其中大气污染物是CO、烟尘。

1．工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图：

已知：生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为 0.03%~2%。

（1）反应：①Fe2O3+3CO2Fe+3CO，②Fe2O3+3C2Fe+3CO。属于置换反应的是______________，用于高炉炼铁的原理是______________（填序号）。

（2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是___________________________________________。

（3）热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体的化学式是______________。炉渣中含有硅酸钙（CaSiO3)，其中硅元素的化合价是______________。

（4）炼钢炉中，通入纯氧的目的是________________________________________________________。将钢锭轧成钢板，体现了金属的______________性。

（5）钢铁制品可能会生锈，写出用稀硫酸除锈反应的化学方程式：______________________________________________________。

【答案】（1）②  ①

（2）增大反应接触面积，加快反应速率

（3）N2  +4

（4）使生铁中的碳转化为二氧化碳，降低生铁中碳含量  延展

（5）Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O

【解析】（1）一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫置换反应。故选②；高炉炼铁是利用一氧化碳还原氧化铁，故选①。（2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率。（3）空气的主要成分是氮气和氧气，但氮气不参与炼铁的反应。故热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体的化学式是N2；CaSiO3中Ca显+2价，O显-2价，则Si的化合价为0-（-2）×3-（+2）=+4。（4）生铁中含有较多的碳，碳与氧气能反应生成二氧化碳。故炼钢炉中，通入纯氧的目的是使生铁中的碳转化为二氧化碳，降低生铁中碳含量；将钢锭轧成钢板，体现了金属的延展性。（5）硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁和水。化学方程式为Fe2O3+3H2SO4

Fe2(SO4)3+3H2O。

2．学习了金属矿物及其冶炼后，同学们设计了两组实验装置，请回答：

（1）铁元素在自然界中分布很广，氧化铁是　  　（填写铁矿石名称）的主要成分。如图1是用一氧化碳还原氧化铁粉末的实验装置，反应一段时间后，观察到玻璃管中的氧化铁粉末逐渐变成　   色，装置B中的现象是　 　，虚线框内装置的作用是　  （填字母序号）。

a．吸收二氧化碳       b．消耗一氧化碳        c．检验一氧化碳

（2）如图2是用适量木炭粉还原氧化铁粉末的实验装置，写出反应的化学方程式：　   　，试管口部略向下倾斜的原因是　   　。反应一段时间后，装置C中澄清石灰水无现象的原因是　   　（用化学方程式表示）。

同学们发现一氧化碳和二氧化碳的组成元素相同，但性质有所不同。以下说法正确的是

　   　（填字母序号）。

a．一氧化碳不能与水反应，二氧化碳能与水反应

b．一氧化碳和二氧化碳的分子结构不同

c．一氧化碳和二氧化碳都可以作气体肥料

d．一氧化碳和二氧化碳都可以作还原剂

【答案】

（1）赤铁矿  黑  澄清的石灰水变浑浊   b

（2）3C+2Fe2O34Fe+3CO2  防止冷凝水倒流、炸裂试管 

2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O  ab

【解析】（1）氧化铁是赤铁矿的主要成分；一氧化碳具有还原性，在高温的条件下，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，所以玻璃管中的氧化铁粉末逐渐变成黑色，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，所以装置B中澄清的石灰水变浑浊；尾气中含有有毒的一氧化碳气体，为了防止排放到空气中造成污染，所以将尾气点燃处理；

（2）在高温的条件下，碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：3C+2Fe2O34Fe+3CO2；给试管中的固体加热时，为防止冷凝水倒流、炸裂试管，所以试管口应略向下倾斜；装置B中的氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O，所以装置C中澄清石灰水无现象；

a．一氧化碳不能与水反应，二氧化碳能与水反应，选项说法正确；

b．一氧化碳和二氧化碳的分子结构不同，选项说法正确；

c．一氧化碳不能作气体肥料，二氧化碳可以作气体肥料，选项说法错误；

d．一氧化碳具有还原性，可以作还原剂；二氧化碳没有还原性，不能用作还原剂，选项说法错误。

1．下列有关工业炼铁的叙述中，不正确的是（　　）  

A．炼铁用的设备是高炉

B．炼铁的原料是焦炭、石灰石、铁矿石

C．炼铁最终得到的生铁是混合物

D．炼铁所用的铁矿石中铁元素的质量分数：赤铁矿(Fe2O3)＞磁铁矿(Fe3O4)

【答案】D

【解析】炼铁所用的铁矿石中铁元素的质量分数：赤铁矿(Fe2O3)<磁铁矿(Fe3O4),D 符合题意；

2．甲图是一氧化碳还原氧化铁的装置，乙图是炼铁高炉示意图。下列叙述中正确的是（　　） 

A．炼铁的主要原理是：3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2

B．乙图炼铁中原料石灰石的作用是分解制备一氧化碳

C．甲图中实验开始时一定要先通一段时间一氧化碳

D．乙图中分离出炉渣后得到的生铁是纯净物

【答案】C

【解析】A.炼铁的原理是氧化铁与一氧化碳高温反应生成铁和二氧化碳，化学方程式写成3CO+Fe2O32Fe+3CO2，故A不符合题意；

B.乙图所示的炼铁原料中焦炭的作用是既提供热量又产生还原剂一氧化碳，石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣，故B不符合题意；

C.甲图所示的实验中，实验开始时先通CO，后点燃酒精喷灯，故C符合题意；

D.乙图是炼铁高炉，得到的是生铁，属于混合物，故D不符合题意。

3.（2021湖北九年级竞赛）用某同学改进的如图装置，测得甲中硬质玻璃管（含药品）在反应前和完全反应后的质量分别为M1和M2。下列有关分析正确的是（    ）

A．装置甲中玻璃管内发生的是置换反应

B．装置乙只能起到验证二氧化碳的作用

C．停止加热需继续通CO直至冷却

D．制得铁的质量为（M1-M2）

【答案】C

【解析】A、置换反应是一种单质与一种化合物起反应，生成另一单质和另一化合物的反应。而装置甲中玻璃管内发生的是一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳的反应。不符合置换反应的定义，A错；B、装置乙既能起到验证二氧化碳的作用也能起到收集适量尾气一氧化碳的作用。B错；C、由于一氧化碳与氧化铁反应生成热的铁容易被氧化，因此停止加热需继续通CO直至冷却。C正确；D、硬质玻璃管中反应前是氧化铁，反应后是铁，因此（M1-M2）是氧化铁中氧元素的质量。D错。故选C。
4.根据如图所示实验判断，下列说法错误的是（    ）

A．先通入一氧化碳，后对氧化铁加热

B．玻璃管中红棕色固体变为黑色

C．一氧化碳高温还原氧化铁属于置换反应

D．澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成

【答案】C

【解析】A、一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故应先通入一氧化碳，将装置内空气排尽，然后加热，防止发生爆炸，不符合题意；B、一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，故玻璃管内红棕色固体变为黑色，不符合题意；C、一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应物都是化合物，不属于置换反应，符合题意；D、二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，不符合题意。故选C。

5．（2021福建邵武市教师进修学校模拟预测）用如图装置（夹持装置已略去）和药品进行模拟炼铁实验，测得甲中硬质玻璃管（含药品）在反应前和完全反应后的质量分别为M1和M2。下列有关分析错误的是（    ）

A．装置乙中澄清石灰水会变浑浊

B．停止加热需继续通CO直至冷却

C．该套装置的缺陷是没有用燃着的酒精灯处理尾气

D．氧化铁中氧元素的质量为（M1﹣M2）

【答案】C

【解析】A、模拟炼铁实验生成二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水变浑浊。A正确；B、一氧化碳与氧化铁反应生成的铁温度高，易被氧化，因此停止加热需继续通CO直至冷却。正确；C、一氧化碳不溶于水，也不与石灰水反应，因此装置乙能起到收集适量尾气一氧化碳的作用。C错；D、硬质玻璃管中反应前是氧化铁，完全反应后是铁，因此（M1﹣M2）是氧化铁中氧元素的质量。D正确。故选C。

6．如图为CO还原Fe2O3的微型实验装置（夹持仪器已略去），甲酸在热的浓硫酸作用下分解生成CO，利用CO还原Fe2O3。（已知： ）下列有关该实验的说法错误的是（　　） 

A．此装置内空间较小，空气易排尽，实验危险系数小

B．此实验装置的主要优点是尾气处理有效节能

C．该实验中CO既表现出还原性，又表现出可燃性

D．该实验中观察到的现象是红色固体变成了银白色，澄清石灰水变浑浊

【答案】D

【解析】A、此装置内空间较小，空气容易排尽，实验危险系数小，不符合题意；

B、此实验装置尾气中的一氧化碳燃烧产生的热量对氧化铁进行加热，充分利用了能源，此实验装置的主要优点是尾气处理有效节能，不符合题意；

C、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，尾气中的一氧化碳燃烧生成二氧化碳，该实验中CO既表现出还原性，又表现出可燃性，不符合题意；

D、一氧化碳具有还原性，高温下能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑，符合题意。

7．利用甲酸（ HCOOH）与浓硫酸制备CO，并用如下实验装置验证CO的有关性质。已知： ，下列说法不正确的是

A．操作时，先点燃乙处酒精灯，再滴加 HCOOH

B．装置丙的作用是防止倒吸

C．装置丁既可检验CO2，又可收集CO

D．随着反应进行，浓硫酸浓度降低，产生CO气体速率减小

【答案】A

【解析】A、一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇明火容易发生爆炸，故应先滴加HCOOH，产生一氧化碳，将装置内的空气排尽，然后点燃乙处酒精灯，符合题意；B、一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳与澄清石灰水反应，由于消耗了二氧化碳，装置内压强减小，澄清石灰水容易倒吸，炸裂试管，故装置丙的作用是防止倒吸，不符合题意；C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故装置丁可以检验CO2，同时一氧化碳与澄清石灰水不反应，可用排水法收集CO，不符合题意；D、，该反应有水生成，随着反应的进行，浓硫酸浓度降低，产生CO气体速率减小，不符合题意。故选A。

8．（2021苏州）利用铁粉，炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验（装置如下图所示，装置气密性良好）。实验1min后温度计读数上升，8min后打开止水夹，水倒吸入锥形瓶，实验数据如下表： 

下列说法不合理的是（   ）

A. 铁的锈蚀是放热反应     

B. 使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀
C. 此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与

D. 计算得出空气中氧气的含量约为19.7%

【答案】 C  

【解析】A. 实验1min后温度计读数上升，说明铁锈蚀是放热反应，故A不符合题意；

B.氯化钠中含有钠离子和氯离子，能够加快铁的锈蚀，故B不符合题意；

C.没有控制变量证明需要水参与，故C符合题意；

D.计算得出空气中氧气含量为， 故D不符合题意。

故答案为：C。

9．（2021陕西韩城期末）如图1是一氧化碳与氧化铁反应的实验装置图，图2是某化学兴趣小组同学设计的观察铁丝锈蚀的实验装置，下列说法正确的是（    ）

A．图1中，实验时先点燃酒精喷灯、再点燃酒精灯，接着通入CO

B．图1中，硬质玻璃管中的实验现象是黑色固体变成银白色

C．图2中，一段时间后，水中铁丝锈蚀严重，空气中铁丝几乎无变化

D．图2中，一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重，塑料瓶会变瘪

【答案】D

【解析】A、一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，且一氧化碳有毒，散逸到空气中，会污染空气，故应在末端加一个点燃的酒精灯，实验时，应先点燃酒精灯，然后通入一氧化碳，将装置内空气排尽，然后再点燃酒精喷灯，不符合题意；B、图1中，硬质玻璃管中的反应为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，故实验现象是：红棕色固体逐渐变黑，不符合题意；C、铁生锈的条件是铁与氧气和水直接接触，故水面处铁丝锈蚀严重，不符合题意；D、铁生锈的条件是铁与氧气和水直接接触，故水面处铁丝锈蚀严重，由于铁丝生锈消耗了氧气，故软塑料瓶内压强减小，塑料瓶会变瘪，符合题意。故选D。

10．用CO还原Fe2O3的实验中，Fe2O3转化为Fe的具体过程是Fe2O3 Fe3O4FeO Fe。已知Fe的氧化物除Fe2O3外，其余均为黑色。下列说法正确的是(　　)

A．装置中漏斗的作用是防止倒吸

B．通过实验现象可以判断Fe2O3是否完全转化为Fe

C．该实验中所有的化学反应里，O元素的化合价均未改变

D．当硬质玻璃管内固体中Fe元素的质量分数为74% 时，固体成分是Fe3O4和FeO

【答案】D　

【解析】 CO有毒，倒置漏斗的作用是点燃过量的一氧化碳，防止污染空气，A错误；随着反应的进行，玻璃管中的红棕色粉末逐渐变为黑色，通过实验现象不可以判断Fe2O3是否完全转化为Fe，因为Fe和Fe3O4和FeO均为黑色固体，B错误；该实验中所有的化学反应里，最后一步CO在空气中点燃生成CO2，其中O2为单质，化合价为0，生成物CO2中O元素化合价为－2，化合价发生变化，C错误；Fe2O3、Fe3O4和FeO中Fe元素的质量分数依次为×100%＝70%、×100%≈72.4%、×100%≈77.8%。随着反应的进行，可知Fe2O3反应生成Fe3O4，Fe的质量分数变高，当全部是Fe3O4时，Fe元素质量分数变为72.4%，当Fe3O4反应生成FeO时，Fe元素的质量分数变高，当全部是FeO时，Fe元素质量分数变为77.8%。当硬质玻璃管内固体中Fe元素的质量分数为74% 时，数值在72.4% 和77.8% 之间，所以此时固体成分是Fe3O4和FeO，D正确。

11．如图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。

(1)在B装置的液面下降到安全线之前，不能加热氧化铁，这是因为_______________________。

(2)反应结束后停止加热，继续通CO，此时B装置的作用是_________________________。

【答案】(1)一氧化碳和空气混合，加热可能会发生爆炸　(2)收集一氧化碳，防止污染空气。

【解析】 (1)一氧化碳具有可燃性，和空气混合，加热可能发生爆炸，所以在B装置的液面下降到安全线之前，不能加热氧化铁。(2)一氧化碳有毒需要尾气处理，所以B装置的作用是收集一氧化碳，防止污染空气。

12. 防止铁制品生锈的常用措施有________(写一点即可)，也可在铁片表面镀上一层锌，表面会形成一层保护薄膜，其中含有Zn2(OH)2CO3 ． 若该物质通过化合反应生成，试推断，反应物除了Zn、水和氧气外，还应有________ ．

【答案】    ①. 保持干燥    ②. 二氧化碳

【解析】

根据铁生锈的条件可知断绝条件中的任何一个就可防止生锈，故防止铁制品生锈常用的措施由保持干燥 、涂油、烤蓝、喷漆等，也可在铁片表面镀上一层锌，表面会形成一层保护薄膜，其中含有Zn2（OH）2CO3。若该物质通过化合反应生成，根据质量守恒定律反应前后原子的种类和数量不变，可推断反应物除了Zn、水和氧气外，还应有二氧化碳。

13.我国是钢铁大国，经济的发展离不开钢铁。

（1）认识钢铁：

①钢和生铁的区别是　     　不同。

②验证Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，可以将打磨好的铁丝分别放入少量的　                  　(填化学式，下同)溶液和　                  　溶液中，然后根据实验现象进行判断。

（2）冶炼钢铁：竖炉冶铁是一种重要的炼铁方法，其工艺流程如图所示。

①从物质分类看，赤铁矿属于　     　。

②还原反应室中发生置换反应的化学方程式为　                        　。

③燃烧室中甲烷的作用是　                 　。

④与传统的冶铁工艺相比，该工艺的优点有　                                    　(写一个)。

【答案】（1）含碳量；MgSO4(可溶性镁盐)；CuSO4(可溶性铜盐)

（2）混合物；；作燃料(提供热量)；物质循环利用/节约能源/污染少/生成的铁纯度更高

【解析】（1）①钢和生铁都是铁和碳的合金，区别是含碳量不同；

②三种金属的活动性顺序是Mg>Fe>Cu，验证Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，可以将打磨好的铁丝分别放入少量的硫酸镁和硫酸铜的溶液中，铁与硫酸镁不反应，无明显现象，说明Mg>Fe，铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，观察到有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色，说明Fe>Cu，故可以验证三种金属的活动性顺序；

（2）①赤铁矿的主要成分是氧化铁，属于混合物；

②还原反应室中发生的反应：氢气还原氧化铁生成铁和水，一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，属于置换反应的是：；

③甲烷燃烧放出热量，为还原氧化铁提供热量；

④从流程图可以看出，二氧化碳和水可以循环利用，该工艺的优点还有节约能源、污染少、生成的铁纯度更高等。

14．金属材料与我们的生活息息相关。

（1）2020年向老战士颁发的“中国人民志愿军抗美援朝出国作战70周年”纪念章使用了紫铜胎镀金、银材质。

①选择铸造纪念章的材料不需要考虑的因素是　     　（填序号）。

A、金属的导电性    B、金属的耐腐蚀性   C、金属的硬度 D、金属的价格

②如果使用纯铜材质，在潮湿的空气中会生成“铜绿”（Cu2(OH)2CO3），铜绿是铜与空气中的二氧化碳、氧气和　     　（填化学式）缓慢反应的结果。

（2）武汉抗疫期间修建火神山、雷神山两座方舱医院，用到了大量铝合金材料，请写出铝制品耐腐蚀的原因　                                                         　。

（3）某化学兴趣小组想从含有Al2(SO4)3、CuSO4的废液中回收金属铜，设计流程如图：

①过滤操作中用到的玻璃仪器有哪些？　                   　

②请写出Ⅰ中发生反应的化学方程式。　                  　

（4）如图为实验室模拟炼铁的装置。

①实验室模拟炼铁时要先通入一氧化碳，然后开始加热，为什么？

②该实验中总共发生了多少个化学反应？

③现取用含氧化铁80%的赤铁矿200t铁，最多可得到铁的质量是多少？

【答案】（1）A；H2O  （2）铝能与空气中氧气形成一层致密氧化膜，保护内部金属不被腐蚀

（3）漏斗、玻璃棒、烧杯；

（4）解：①一氧化碳是可燃性气体；实验室模拟炼铁时要先通入一氧化碳，然后开始加热是为了排净装置中空气，防止爆炸；

②该实验中还原氧化铁：一氧化碳在高温下和氧化铁反应生成二氧化碳和铁，检验二氧化碳：二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，尾气处理：一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，共发生3个反应；

③反应前后元素种类质量不变，生成铁的质量等于氧化铁中铁元素质量：

200t×80% 112t。

【解析】（1）①选择铸造纪念章的材料需要考虑B金属的耐腐蚀性、C金属的硬度 、D金属的价格，不需要考虑A金属的导电性，

故答案为：A；

②反应前后元素种类不变；根据“铜绿”（Cu2(OH)2CO3）化学式可知，铜绿是铜与空气中的二氧化碳、氧气和水H2O共同缓慢反应的结果；

（2）铝能与空气中氧气形成一层致密氧化膜，保护内部金属不被腐蚀；

（3）①过滤操作中用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯；

②铁的活动性大于铜而弱于铝；Ⅰ中发生反应为铁和硫酸铜生成铜和硫酸亚铁，；

1．（2022年湖南省衡阳市中考）炼铁的主要原料是赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、焦炭、空气、石灰石，转化过程如图：

(1)在此转化过程中体现了焦炭的化学性质有_______。(写一条即可)

(2)③中发生反应的化学方程式是_______。

(3)世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于其年产量的20%~40%，请你写出一种防止铁制品锈蚀的方法_______。

【答案】(1)还原性或者可燃性

(2)

(3)刷漆（合理即可）

【解析】

(1)碳能在空气中燃烧、二氧化碳与碳反应生成一氧化碳，说明碳具有可燃性、还原性。

(2)一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为

(3)防止铁生锈是保护金属资源的一种有效途径，防止铁生锈的方法:涂油、刷漆、制成合金、镀一层金属等。

2.（2022年四川省泸州市中考）同学们观看央视《发现》《走进科学》节目后，对节目中介绍人类使用金属材料的年代及其背后的科学原理产生了兴趣，于是查阅A1、Cu、Fe、Ag四种金属元素的信息形成下表资料。

请回答相关问题。

(1)我们的祖先很早就掌握了炼铜的工艺，最初他们将___________（填化学式）和孔雀石（主要成分是Cu2（OH）2CO3）混合后加热就得到了红色的金属铜。

(2)Al元素的单质是在电发现之后，通过电解A12O3才工业化生产的，则A1在表中的编号是_________。

(3)大家发现金属材料使用年代的先后规律一般是：金属越活泼使用年代越迟。但上表中某元素因含量过低而出现了例外。综合分析，①、②、③元素依次是___________。

【答案】(1)C

(2)④

(3)铜、银、铁

【解析】

(1)Cu2(OH)2CO3加热会得到氧化铜，要得到红色的金属铜，需要加入还原剂炭粉，碳和氧化铜高温条件下反应生成铜和二氧化碳，化学式为：C；

(2)Al元素的单质是在电发现之后，故铝是四种元素中人类利用最晚的金属，故Al在表中的编号是④；

(3)金属活动性强到弱是铁、铜、银，铁在地壳中含量在金属中是第二位，故③是铁，铜比银活泼，金属越活泼使用年代越迟，但银含量比铜低的多，上表中某元素因含量过低而出现了例外，故①是铜，②是银，故综合分析，①、②、③元素依次是铜、银、铁。

3．（2022年四川省成都市中考）我国有着悠久的钢铁冶炼史，《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1，该方法的生产过程可用图2表示。

资料：①潮泥灰主要成分是石灰石。②铁的熔点是1535℃。

根据图文回答下列问题。

(1)常见的铁矿石有赤铁矿和_____________(写一种)。

(2)不断鼓入空气的目的是__________________________。

(3)炼铁炉中生成铁的化学方程式为__________________________。

(4)撒入潮泥灰主要作用是______。不断翻炒液态生铁，是为了降低______元素的含量。

(5)钢的性能优良，如钢的熔点比纯铁_____，易于加工。

【答案】(1)磁铁矿（或菱铁矿）

(2)提高炉温

(3)(或)

(4)     除杂     碳或C

(5)低

【解析】

(1)常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿；

(2)不断鼓入空气的目的是为燃烧提供充足的氧气，使燃烧更加充分，为反应提供更高的温度；

(3)赤铁矿的主要成分为氧化铁，磁铁矿的主要成分为四氧化三铁，氧化铁与一氧化碳在高温下反应生成铁与二氧化碳，化学反应方程式为：；四氧化三铁与一氧化碳在高温下反应生成铁与二氧化碳，化学反应方程式为：；

(4)潮泥灰的主要成分是碳酸钙，碳酸钙在炼铁过程中的主要作用是吸收反应中产生的杂质，产生炉渣，故撒入潮泥灰达到除杂的目的；铁的熔点是1535℃，则液态的生铁为温度很高，不断翻炒液态生铁，是为了让生铁中的碳与氧气接触燃烧，以达到降低碳元素含量的目的；

(5)钢是铁与碳等物质形成的合金，合金的熔点比其中组成中的纯金属熔点低，故钢的熔点比纯铁熔点低。

4. （2022辽宁大连中考）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。

（1）用赤铁矿（主要成分是Fe2O3）和一氧化碳炼铁的化学方程式为_________。

（2）常见的铁合金有_______和钢。医疗器械用不锈钢制而不用纯铁制是因为不锈钢具有______、_____的性质。

（3）铁制品锈蚀会造成金属资源的浪费，防止铁锈蚀可采用的方法之一是_________；为了保护金属资源，除防止金属的腐蚀外，还可以采取的措施有_______（写一条）。

【答案】（1）   

（2）    ①. 生铁    ②. 硬度大
    ③. 耐腐蚀   

（3）    ①. 刷漆（合理即可）
    ②. 金属的回收利用、有计划、合理地开采矿物、寻找金属替代品

【解析】

（1）一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；

（2）生铁和钢是常见的铁合金；

不锈钢是铁的合金，合金比组成它的纯净物硬度大、耐腐蚀，故医疗器械用不锈钢制而不用纯铁制是因为不锈钢具有硬度大、耐腐蚀的性质；

（3）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，防止铁生锈，可以隔绝氧气和水，如刷漆；

为了保护金属资源，除防止金属的腐蚀外，还有金属的回收利用、有计划、合理地开采矿物、寻找金属替代品等。

5．（2022湖南益阳中考）（4分）金属发现与使用的历史，体现了人们对其性质的认识和科技发展的水平。

（1）我国早在春秋战国时期就开始使用铁器。铁制品长期暴露在空气中会发生锈蚀，原因是铁与空气中的水和 　     　反应生成铁锈（主要成分是Fe2O3•xH2O），Fe2O3中铁元素的化合价是 　    　；

（2）西汉时期，我国首开“湿法炼铜”之先河，其原理是Fe和CuSO4溶液的反应。写出该反应的化学方程式 　                     　，该反应的基本类型是 　         　。

【答案】（1）氧气；+3。

（2）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；置换反应。

【解析】（1）铁制品长期暴露在空气中会发生锈蚀，原因是铁与空气中的水和氧气反应生成铁锈（主要成分是Fe2O3•xH2O），Fe2O3中氧元素化合价是﹣2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，铁元素的化合价是+3。

故答案为：氧气；+3。

（2）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式是Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，该反应的基本类型是置换反应。

故答案为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；置换反应。