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初中化学沪教版九年级上册第2节 金属矿物 铁的冶炼习题
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这是一份初中化学沪教版九年级上册第2节 金属矿物 铁的冶炼习题，共25页。试卷主要包含了选择题，填空题，探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第2节 金属矿物 铁的冶炼（好题精练）
（共2课时）
一、选择题
1．（2022年福建省中考）我国古代常用灰吹法炼银(如下图)，其过程为：将矿物银熔于铅形成银铅块，通
过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰，灰吹得银。下列说法错误的是（ ）
A. 银是活泼金属 B. 银铅块属于混合物
C. PbO中Pb的化合价为+2 D. 灰吹法炼银过程含有化学变化
2．（2022山西晋中中考）大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，在以下四种矿石中，可用于炼铁的是
A. 赤铁矿（主要成分是Fe2O3） B. 炉甘石（主要成分是ZnCO3）
C. 铝土矿（主要成分是A12O3） D. 赤铜矿（主要成分是Cu2O）
3．（2021山东潍坊中考）《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。有关说法正确的是（ ）
A．“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素
B．“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水
C．“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化
D．“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高
4．炼铁的主要原料是( )
A．铁矿石、焦炭、石灰石、热空气 B．铁矿石、焦炭、生石灰、热空气
C．铁矿石、一氧化碳、二氧化碳、热空气 D．铁矿石、一氧化碳、石灰石、热空气
5．（2022·天津黄浦区二模）钛合金有良好的耐热强度、低温韧性。生产金属钛的步骤主要有：①在高温下，向金红石（含 TiO2）与焦炭的混合物中通入氯气，得到 TiCl4和一种可燃性气体；②在稀有气体环境和加热条件下，用 Mg 与 TiCl4反应得到 Ti 和 MgCl2。下列说法不正确的是（ ）
A．①中的反应为
B．反应②中稀有气体的作用是防止 Mg 与空气反应
C．可用反应①产生的气体冶炼金属
D．反应①、②中的钛元素化合价未发生改变
6．（2022宁夏银川二十四中一模）工业上把铁矿石、焦炭和石灰石一起投放高炉内，从下方通入热空气，最后得到生铁。下列说法中正确的是（ ）
A．矿石中含铁就可用作炼铁原料 B．焦炭只起为反应提供还原剂作用
C．所得生铁的含碳量在2%~4.3%之间 D．高炉气体主要含有一氧化碳和二氧化碳
7．把生铁冶炼成钢的主要目的是( )
A．把生铁提纯，除去生铁中的各种杂质
B．加入各种合金元素，改善生铁性能
C．在高温下用还原剂把铁的氧化物还原成铁
D．高温下用氧气或铁的氧化物把生铁中所含的碳和其他杂质转变为气体和炉渣而除去
8．根据下列实验装置图，以下说法中错误的是（ ）
A． a处固体由黑色逐渐变为红棕色
B． 反应过程中可观察到b处的澄清石灰水变浑浊
C． CO有毒，通常在c处将其点燃或用气囊收集以防止污染空气
D． 该实验可验证CO的还原性
9．（2022广东深圳市南山区教育科学研究院（深圳市南山区教师发展中心）九年级期末）木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．木炭、一氧化碳与氧化铜的反应都属于置换反应
B．两个实验的相关反应中，只有碳元素的化合价发生改变
C．两个实验中都可观察到红色固体变黑
D．两个实验的操作中都要防止液体倒吸
10．某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理，关于该装置和反应过程描述错误的是（ ）
A． 盛装药品前应先检查装置气密性
B． 加热前要先通CO，加热后B中出现浑浊
C． 已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为a→b→c→d
D． 这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳
11．现有氢气、一氧化碳和二氧化碳的混合物共5g，其中碳元素的质量分数是24%，混合气依次通过足量的灼热的氧化铁、氢氧化钙溶液，计算生成沉淀的质量（ ）
A．3g B．10g C．126 D．168
12.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）
13．下列有关Fe2O3+3CO2Fe+3CO2的认识中，正确的是（ ）
A．Fe2O3是磁铁矿石的主要成分 B．体现了CO的还原性
C．Fe2O3发生了氧化反应 D．该反应常用于在实验室里制取CO2
14．（2022·安徽定远县第六中学二模）探究铁冶炼原理实验装置及炼铁高炉的图如下，请据图判断下列叙述中不正确的是（ ）
A．甲、乙图中得到产物的区别是：甲图完全反应后得到纯净物，而乙得到混合物
B．乙图中高炉炼铁时中原料焦炭的作用是之一是产生热量
C．乙图中生铁出口低于炉渣出口的原因是：铁水密度大于炉渣密度
D．甲图中实验结束时应先停止通一氧化碳再熄灭酒精喷灯
15．某钢铁厂用赤铁矿炼制生铁，炼制过程中损失4%的铁元素，若要生产出含纯铁96%的生铁560t。需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为（ ）
A．800t B．921.6t
C．960t D．1000t
16．（2020·四川内江·中考真题）下列有关模拟工业炼铁的叙述不正确的是（ ）
A．硬质玻璃管中红色固体变为银白色
B．用燃着的酒精灯可防止CO污染空气
C．赤铁矿的主要成分是Fe2O3
D．实验结束后先移去酒精喷灯，继续通CO直至硬质玻璃管冷却
17．用如图装置完成以下实验：
（1）探究燃烧条件：若 B 处盛放木炭。
Ⅰ．先在 A 处通入氮气一段时间后，在 B 处加热B、C 处没有明显变化；
Ⅱ．待 B 处冷却至室温，在 A 处通入氧气一段时间后，B、C 处没有明显变化；
Ⅲ．在 A 处继续通入氧气，然后在 B 处加热，发现木炭燃烧，C 处变浑浊。
（2）模拟工业炼铁：若 B 处盛放氧化铁粉末。在 A 处通入一氧化碳一段时间后，B 处下方用酒精喷灯加热。下列说法中正确的个数有（）
①Ⅰ和Ⅲ对比，说明燃烧需要可燃物与氧气接触
②Ⅰ和Ⅲ对比，说明氧气的化学性质比氮气活泼
③Ⅱ和Ⅲ对比，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点
④实验（2）中缺乏尾气处理装置
⑤实验（2）中玻璃管内物质的质量在反应前后的减少量等于 C 中反应前后物质的质量的增加量
A．5 个 B．4 个 C．3 个 D．2 个
二、填空题
18．（2021·湖北鄂州中考）某同学为探究碳在氧气中不完全燃烧的气体产物中，既可能有一氧化碳，又可能有二氧化碳，他设计了如图所示实验：
（1）装置A的作用是___________。
（2）实验过程中，观察到装置C中玻璃管里的红棕色粉末逐渐变黑，说明原气体产物中含有一氧化碳，反应的化学方程式是___________。
（3）通过观察装置D中澄清石灰水变浑浊，也能验证原气体产物中一氧化碳的存在，则装置B中应选择的试剂是___________。
A．足量的氢氧化钠浓溶液 B．浓硫酸 C．水
（4）写出尾气处理的一种方法：___________。
19．金属在生产、生活中应用广泛。
（1）我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，以下是3种常见的金属矿石，其中主要成分属于氧化物的是_____（填字母）。
（2）人类每年从自然界提取大量的金属，其中提取量最大的是铁，工业上用赤铁矿和一氧化碳炼铁的化学方程式为_____。
20． A、B、C、D、E、F、G是初中化学常见的物质，A是赤铁矿的主要成分，B、D组成元素相同，E是最轻的气体．根锯图中相互转化关系回答下列问题（部分反应物、生成物、反应条件已略去）。
（1）写出C、G的化学式：C_______,G________。
（2）写出有关反应的化学方程式：①__________；②___________。
21．（2021·辽宁抚顺）阅读下面科普短文，并根据文章内容，回答相关问题。
铝(Al)是自然界中含量最多的金属元素，其主要存在于硅铝酸盐中。铝也是活泼金属，常温下在空气中铝的表面会形成致密的氧化膜，使铝不会进一步氧化并能耐腐蚀。因此，铝粉常用来做涂料，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被锈蚀，而且美观。
铝的密度很小，仅为2．7g/cm3，质地较软，可制成硬铝、超硬铝、防锈铝等各种铝合金。汽车、火车、船舶、宇宙火箭、航天飞机、人造卫星等，也是用大量的铝及其合金制造而成的。如一架超音速飞机约由70%的铝及其合金制成。
铝热法是以铝粉为还原剂的一种金属热还原法，当铝粉与金属氧化物起反应时，产生足够的热量，使生成的金属(或合金)和其他成分熔融分离而获得金属(或合金)，广泛应用于生产纯金属、低碳铁合金，以及焊接金属(如铁轨)等。焊接铁轨时发生的化学反应为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，该反应产生大量的热，温度可达2000℃以上。
(1)“银粉”、“银漆”保护铁制品不被锈蚀的原因是是隔绝了_______。
(2)铝合金制造超音速飞机是利用了铝合金_______的性质。
(3)铝热法焊接铁轨时所发生的分反应属于_______(填基本反应类型)。
(4)高炉炼铁的主要原理同样是运用了热还原法，写出以赤铁矿为原料炼铁的化学方程式：______。
。22．（2021·江苏常州·中考真题）《天工开物》中记载了采矿和冶炼金属锡的场景。
(1)采矿(图1) “水锡……其质黑色……愈经淘取”。水中淘取锡砂(指锡矿石)时，所用容器的孔径需_____(选填“大于”或“小于”)锡砂颗粒大小。锡砂主要成分为SnO2，_____(选填“易”或“难)溶于水。
(2)治炼(图2) “凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴(指鼓入空气)熔化。”
①鼓入足量空气能使木炭_______从而提高炉温。
②炼锡时，有关键的一步“点铅勾锡”，即加铅能使锡较易熔化流出，其原因是________。
(3)使用
①锡往往与其它金属制成合金使用，目的是_______(选填 “增大”或“减小”)硬度。
②古代锡器常用来饮酒喝茶，很少装酸性物质，原因是___________。
三、探究题
23．某化学兴趣小组在实验室里进行木炭还原氧化铜的实验。
(1)【实验一】兴趣小组先按照课本实验方法进行实验。请你写出木炭还原氧化铜的化学方程式___________。但同学们发现，加热5分钟后仅能得到混有少量红色固体的黑色粉末。
如何让木炭还原氧化铜时得到更多的铜呢？
(2)【实验二】该小组同学在老师的指导下改进了实验，装置如右图。酒精灯火焰上加金属网罩的目的是___________，检查气密性后往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚有气泡时，___________(填“能”或“不能”)确定氧化铜和炭粉已经开始反应，理由是___________。
(3)待反应结束，用止水夹将乳胶管夹住，让产物自然冷却。若不关闭止水夹，可能出现的问题是___________。待产物冷却后，出现大量红色固体，实验获得了圆满成功。
(4)小明发现通入澄清石灰水里的气体有逸出液面的现象，怀疑反应时还有其它气体生成，比如一氧化碳。老师首先赞扬小明有科学的质疑精神，建议化学兴趣小组继续展开探究。
【设计方案】实验装置如上图(浓硫酸有吸水作用)
打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯，打开K，再通一段时间氮气。
① 实验前通入氮气是为了___________。
② 方案一：从定性观察角度判断。若___________(实验现象)，则产物既有一氧化碳又有二氧化碳。
③方案二：从定量计算角度判断。取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验，若产物既有一氧化碳又有二氧化碳且最后玻璃管内只有铜剩余，则参加反应的碳的质量m的取值范围是___________。
四、计算题
24．我国铁矿石资源比较丰富，2000年，钢铁年总产量就已达到1．27亿吨，成为世界钢铁大国。某钢铁厂日产含3％杂质的生铁2 240 t，则需要含Fe2O3 80％的赤铁矿多少吨？
25．炼铁厂利用1000 t含80%的赤铁矿，可以炼出多少t纯铁？可以炼出多少t含铁96%的生铁？
答案与解析
一、选择题
1．（2022年福建省中考）我国古代常用灰吹法炼银(如下图)，其过程为：将矿物银熔于铅形成银铅块，通
过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰，灰吹得银。下列说法错误的是（ ）
A. 银是活泼金属 B. 银铅块属于混合物
C. PbO中Pb的化合价为+2 D. 灰吹法炼银过程含有化学变化
【答案】A
【解析】A、银的金属活动性排在氢后属于不活泼金属，选项错误；B、银铅块是由银和铅混合而成，属于混合物，选项正确；C、根据化合物中化合价代数和为0，氧元素显-2价，设铅元素化合价为，，选项正确；D、根据题意，通过焙烧使铅氧化成PbO，有新物质生成属于化学变化，选项正确；答案为：A。
2．（2022山西晋中中考）大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，在以下四种矿石中，可用于炼铁的是
A. 赤铁矿（主要成分是Fe2O3） B. 炉甘石（主要成分是ZnCO3）
C. 铝土矿（主要成分是A12O3） D. 赤铜矿（主要成分是Cu2O）
【答案】A
【解析】A、赤铁矿（主要成分是Fe2O3）中含有铁元素，可用于炼铁，符合题意；B、 炉甘石（主要成分是ZnCO3）中不含有铁元素，不可用于炼铁，不符合题意；C、 铝土矿（主要成分是A12O3） 中不含有铁元素，不可用于炼铁，不符合题意；D、 赤铜矿（主要成分是Cu2O）中不含有铁元素，不可用于炼铁，不符合题意；故选A。
3．（2021山东潍坊中考）《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。有关说法正确的是（ ）
A．“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素
B．“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水
C．“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化
D．“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高
【答案】C
【解析】A、铝元素是地壳中含量最高的金属元素，铁元素不是地壳中含量最高的金属元素，故A错误；B、铁矿石（主要成分为Fe2O3）难溶于水，故B错误；C、冶炼铁的过程中有新物质铁生成，发生了化学变化，故C正确；D、生铁高温锻打成钢，碳与空气中的氧气反应生成二氧化碳，碳元素含量降低，故D错误。
故选C。
4．炼铁的主要原料是( )
A．铁矿石、焦炭、石灰石、热空气 B．铁矿石、焦炭、生石灰、热空气
C．铁矿石、一氧化碳、二氧化碳、热空气 D．铁矿石、一氧化碳、石灰石、热空气
【答案】A
【解析】炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石、热空气，焦炭在反应的过程中转变成一氧化碳。故选A。
5．（2022·天津黄浦区二模）钛合金有良好的耐热强度、低温韧性。生产金属钛的步骤主要有：①在高温下，向金红石（含 TiO2）与焦炭的混合物中通入氯气，得到 TiCl4和一种可燃性气体；②在稀有气体环境和加热条件下，用 Mg 与 TiCl4反应得到 Ti 和 MgCl2。下列说法不正确的是（ ）
A．①中的反应为
B．反应②中稀有气体的作用是防止 Mg 与空气反应
C．可用反应①产生的气体冶炼金属
D．反应①、②中的钛元素化合价未发生改变
【答案】D
【解析】A、温条件下反应生成，TiCl4和一氧化碳气体，反应的化学方程式为，不符合题意；B、稀有气体的化学性质很不活泼，常做保护气，反应②中的稀有气体的作用是隔绝空气，防止金属Mg被氧化，不符合题意；C、一氧化碳具有还原性，可用于冶炼金属，不不符合题意；D、反应①中反应物TiO2和生成物TiCl4中Ti的化合价均为+4价，没有发生改变，反应②中Ti由+4价变为0价，符合题意。故选D。
6．（2022宁夏银川二十四中一模）工业上把铁矿石、焦炭和石灰石一起投放高炉内，从下方通入热空气，最后得到生铁。下列说法中正确的是（ ）
A．矿石中含铁就可用作炼铁原料 B．焦炭只起为反应提供还原剂作用
C．所得生铁的含碳量在2%~4.3%之间 D．高炉气体主要含有一氧化碳和二氧化碳
【答案】C
【解析】A、炼铁选用的铁矿石不仅要选含铁量高的，还要选“有害元素”少的，不然成本高还会造成空气污染，如黄铁矿（FeS2）就不适合炼铁；故A不正确；B、炼铁过程中原料中的焦炭先燃烧生成二氧化碳的同时放出大量的热来提高高炉的温度，生成的二氧化碳再与焦炭在高温下反应生成还原剂一氧化碳气体，一氧化碳最后跟铁的氧化物在高温下反应生成铁，所以焦炭的作用是提供能量和生成还原剂一氧化碳，故B不正确；C、铁的合金有生铁和钢两种，生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，从高炉炼得的是生铁，所以含碳量为2%~4.3%，故C正确；D、炼铁时，从高炉下方通入热空气，空气的主要成分是氮气，但冶炼过程并没有氮气参与反应，所以高炉气体主要含有的应该是氮气，故D不正确。故选C。
7．把生铁冶炼成钢的主要目的是( )
A．把生铁提纯，除去生铁中的各种杂质
B．加入各种合金元素，改善生铁性能
C．在高温下用还原剂把铁的氧化物还原成铁
D．高温下用氧气或铁的氧化物把生铁中所含的碳和其他杂质转变为气体和炉渣而除去
【答案】D
【解析】生铁与钢的主要区别是二者的含碳量不同，炼钢是用氧气将生铁中多余的碳氧化而除去，从而降低含碳量，同时也可以除去大部分的硫和磷。故选D。
8．根据下列实验装置图，以下说法中错误的是（ ）
A． a处固体由黑色逐渐变为红棕色
B． 反应过程中可观察到b处的澄清石灰水变浑浊
C． CO有毒，通常在c处将其点燃或用气囊收集以防止污染空气
D． 该实验可验证CO的还原性
【答案】A
【解析】A、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故看到的现象为玻璃管中红色固体变为黑色，故A说法错误；B、该反应有二氧化碳生成，则试管b处澄清的石灰水变浑浊，故B说法正确；C、尾气中可能有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以一定要进行尾气处理，一氧化碳具有可燃性，通常在c处将其点燃或用气囊收集以防止污染空气，故C说法正确；D、一氧化碳夺取氧化铁的氧，故一氧化碳还原氧化铁实验可验证CO的还原性，故D说法正确。故选A。
9．（2022广东深圳市南山区教育科学研究院（深圳市南山区教师发展中心）九年级期末）木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．木炭、一氧化碳与氧化铜的反应都属于置换反应
B．两个实验的相关反应中，只有碳元素的化合价发生改变
C．两个实验中都可观察到红色固体变黑
D．两个实验的操作中都要防止液体倒吸
【答案】D
【解析】A.置换反应：单质与化合物反应生成单质和化合物的反应，所以木炭与氧化铜的反应属于置换反应，一氧化碳与氧化铜的反应不属于置换反应，选项说法错误。B.两个实验的相关反应中，碳元素、铜元素的化合价都发生改变，选项说法错误。C.木炭与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，故两个实验中都可观察到黑色固体变红，选项说法错误。D.两个实验的操作中都要防止液体倒吸，炸裂试管，选项说法正确。故选：D。
10．某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理，关于该装置和反应过程描述错误的是（ ）
A． 盛装药品前应先检查装置气密性
B． 加热前要先通CO，加热后B中出现浑浊
C． 已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为a→b→c→d
D． 这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳
【答案】C
【解析】A、盛装药品前应先检查装置气密性，以防止装置漏气，选项A正确；B、实验开始先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸。加热后有二氧化碳生成，会观察到B中出现浑浊，选项B正确；C、一氧化碳难溶于水，长导管是出水管，导管口的连接顺序应该为a→c→b→d，选项C错误；D、生铁中含有碳等杂质，这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳，选项D正确。故选C。
11．现有氢气、一氧化碳和二氧化碳的混合物共5g，其中碳元素的质量分数是24%，混合气依次通过足量的灼热的氧化铁、氢氧化钙溶液，计算生成沉淀的质量（ ）
A．3g B．10g
C．126 D．168
【答案】B
【解析】一氧化碳在高温下和氧化铁反应生成二氧化碳和铁；二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，反应中碳元素最终全部转化为碳酸钙沉淀，反应前后元素种类质量不变，故生成碳酸钙质量为。故选B。
12.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】A、炼铁用的设备是高炉，故选项A正确；B、炼铁的原料是焦炭、石灰石、铁矿石，故选项B正确；C、炼铁最终得到的是生铁，生铁中除铁外，还含有其他物质，是混合物，故选项C正确；D、炼铁所用的铁矿石赤铁矿（Fe2O3）中铁元素的质量分数为；磁铁矿（Fe3O4）中铁元素的质量分数为，铁矿石中铁元素的质量分数: 赤铁矿（Fe2O3）<磁铁矿（Fe3O4），故选项D不正确。故选D。
13．下列有关Fe2O3+3CO2Fe+3CO2的认识中，正确的是（ ）
A．Fe2O3是磁铁矿石的主要成分
B．体现了CO的还原性
C．Fe2O3发生了氧化反应
D．该反应常用于在实验室里制取CO2
【答案】B
【解析】A．磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，故错误；B．在此反应中，一氧化碳将氧化铁转化为了铁，说明一氧化碳具有还原性，故正确；C．在化学反应中，氧化铁转化为了铁，发生了还原反应，故错误；
D．该反应的条件是高温，且反应物中的一氧化碳有毒，不适应在实验室中制取 二氧化碳，故错误。故选：B。
14．（2022·安徽定远县第六中学二模）探究铁冶炼原理实验装置及炼铁高炉的图如下，请据图判断下列叙述中不正确的是（ ）
A．甲、乙图中得到产物的区别是：甲图完全反应后得到纯净物，而乙得到混合物
B．乙图中高炉炼铁时中原料焦炭的作用是之一是产生热量
C．乙图中生铁出口低于炉渣出口的原因是：铁水密度大于炉渣密度
D．甲图中实验结束时应先停止通一氧化碳再熄灭酒精喷灯
【答案】D
【解析】A. 一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，高炉炼铁的生成物是生铁(铁的合金)，甲图完全反应后得到纯净物，而乙得到混合物，故选项说法正确。B. 乙图中高炉炼铁时中原料焦炭的作用是之一是产生热量，故选项说法正确。C. 乙图中生铁出口低于炉渣出口的原因是：铁水密度大于炉渣密度，故选项说法正确。D. 甲图中实验结束时应先熄灭酒精喷灯，再停止通一氧化碳，以防止生成的铁再次被氧化，故选项说法错误。故选D.
15．某钢铁厂用赤铁矿炼制生铁，炼制过程中损失4%的铁元素，若要生产出含纯铁96%的生铁560t。需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为（ ）
A．800t B．921.6t
C．960t D．1000t
【答案】D
【解析】设需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为x
Fe2O3 ＋3CO高温__2Fe＋3CO2
160 112
80%x 560t×96%
x＝960t
炼制过程中损失4%的铁元素，则最终需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为960t÷（1﹣4%）＝1000t。
故选：D。
16．（2020·四川内江·中考真题）下列有关模拟工业炼铁的叙述不正确的是（ ）
A．硬质玻璃管中红色固体变为银白色
B．用燃着的酒精灯可防止CO污染空气
C．赤铁矿的主要成分是Fe2O3
D．实验结束后先移去酒精喷灯，继续通CO直至硬质玻璃管冷却
【答案】A
【解析】A. 一氧化碳还原氧化铁，红色的氧化铁被还原成黑色铁粉而不是银白色。故A符合题意；B. 没有参加反应的一氧化碳直接通入空气中会造成空气污染，所以可以用一只燃着的酒精灯将一氧化碳燃烧掉。故B不符合题意；C. 赤铁矿颜色是红色的，因为其主要成分氧化铁为红色固体。故C不符合题意；D. 实验结束后先移去酒精喷灯，继续通CO直至硬质玻璃管冷却，目的是让还原出来的铁粉在一氧化碳气流中冷却。如果先停止通一氧化碳，后移去酒精喷灯，还原的铁粉又会与空气中的氧气反应。故D不符合题意。
故选A。
17．用如图装置完成以下实验：
（1）探究燃烧条件：若 B 处盛放木炭。
Ⅰ．先在 A 处通入氮气一段时间后，在 B 处加热B、C 处没有明显变化；
Ⅱ．待 B 处冷却至室温，在 A 处通入氧气一段时间后，B、C 处没有明显变化；
Ⅲ．在 A 处继续通入氧气，然后在 B 处加热，发现木炭燃烧，C 处变浑浊。
（2）模拟工业炼铁：若 B 处盛放氧化铁粉末。在 A 处通入一氧化碳一段时间后，B 处下方用酒精喷灯加热。下列说法中正确的个数有（）
①Ⅰ和Ⅲ对比，说明燃烧需要可燃物与氧气接触
②Ⅰ和Ⅲ对比，说明氧气的化学性质比氮气活泼
③Ⅱ和Ⅲ对比，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点
④实验（2）中缺乏尾气处理装置
⑤实验（2）中玻璃管内物质的质量在反应前后的减少量等于 C 中反应前后物质的质量的增加量
A．5 个 B．4 个
C．3 个 D．2 个
【答案】B
【解析】①Ⅰ和Ⅲ对比，通入的气体不同，温度相同，由Ⅲ中木炭能燃烧Ⅰ中木炭不燃烧说明燃烧需要可燃物与氧气接触，故正确；②Ⅰ和Ⅲ对比，氧气能与木炭反应氮气不能与木炭反应，说明O2的化学性质比氮气活泼，故正确；③Ⅱ和Ⅲ对比，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，故正确；④实验（2）中的尾气中含有一氧化碳，能污染空气，该装置缺乏尾气处理装置，故正确；⑤实验（2）中玻璃管内物质的质量在反应前后的减少量是氧元素的质量，C中反应前后物质的质量的增加量是二氧化碳的质量，二者不可能相等，故错误；由以上分析可知，B正确。故选B。
二、填空题
18．（2021·湖北鄂州中考）某同学为探究碳在氧气中不完全燃烧的气体产物中，既可能有一氧化碳，又可能有二氧化碳，他设计了如图所示实验：
（1）装置A的作用是___________。
（2）实验过程中，观察到装置C中玻璃管里的红棕色粉末逐渐变黑，说明原气体产物中含有一氧化碳，反应的化学方程式是___________。
（3）通过观察装置D中澄清石灰水变浑浊，也能验证原气体产物中一氧化碳的存在，则装置B中应选择的试剂是___________。
A．足量的氢氧化钠浓溶液 B．浓硫酸 C．水
（4）写出尾气处理的一种方法：___________。
【答案】（1）检验原气体产物中是否含有二氧化碳；（2）；（3）A；（4）将尾气点燃（或进行收集等）
【解析】（1）装置A的作用就是检验混合气体中有二氧化碳的存在，因为二氧化碳会使澄清石灰水变浑浊；（2）氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，化学反应方程式为：；（3）通过观察装置D中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳产生，原气体是一氧化碳和二氧化碳的混合气体，除去一氧化碳中的二氧化碳，所以需要氢氧化钠与二氧化碳反应，生成碳酸钠和水，留下一氧化碳与氧化铁反应；（4）如果反应不完全，尾气里面会有一氧化碳，不能直接排入空气，因为一氧化碳有毒，所以需要将尾气点燃或进行收集等，禁止排入空气即可；故答案为：（1）、检验原气体产物中是否含有二氧化碳；（2）、；（3）、A ；（4）、将尾气点燃（或进行收集等）。
19．金属在生产、生活中应用广泛。
（1）我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，以下是3种常见的金属矿石，其中主要成分属于氧化物的是_____（填字母）。
（2）人类每年从自然界提取大量的金属，其中提取量最大的是铁，工业上用赤铁矿和一氧化碳炼铁的化学方程式为_____。
【答案】 （1）A；（2） 3CO+Fe2O32Fe+3CO2
【解析】氧化物是由两种元素组成，并且含有氧元素的化合物；氧化铝中只含有铝和氧两种元素，属于氧化物；故选项正确；碱式碳酸铜中含有铜、氢、氧、碳四种元素，不属于氧化物；故选项错误；硫化氩铜中只含有铜和硫元素，不属于氧化物；故选项错误；故选：A。（2）一氧化碳能与氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
20． A、B、C、D、E、F、G是初中化学常见的物质，A是赤铁矿的主要成分，B、D组成元素相同，E是最轻的气体．根锯图中相互转化关系回答下列问题（部分反应物、生成物、反应条件已略去）。
（1）写出C、G的化学式：C_______,G________。
（2）写出有关反应的化学方程式：①__________；②___________。
【答案】（1） Fe ； H2CO3 ；（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ； 2H2+O22H2O
【解析】根据A是赤铁矿的主要成分，能够和B反应产生C和D，B、D组成元素相同，因此A是氧化铁，B是一氧化碳，C是铁，D是二氧化碳；铁反应产生E，E是最轻的气体，因此E是铁与酸反应产生的氢气；氢气点燃产生F，F是水；水和二氧化碳反应产生的G应该是碳酸，带入验证完成相关的问题。（1）由上分析可知C为金属铁，G为碳酸；故C、G的化学式为Fe；H2CO3；（2）反应①是一氧化碳和氧化铁反应产生铁和二氧化碳，化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2；反应②是氢气和氧气点燃产生水，化学方程式为2H2+O22H2O。
21．（2021·辽宁抚顺）阅读下面科普短文，并根据文章内容，回答相关问题。
铝(Al)是自然界中含量最多的金属元素，其主要存在于硅铝酸盐中。铝也是活泼金属，常温下在空气中铝的表面会形成致密的氧化膜，使铝不会进一步氧化并能耐腐蚀。因此，铝粉常用来做涂料，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被锈蚀，而且美观。
铝的密度很小，仅为2．7g/cm3，质地较软，可制成硬铝、超硬铝、防锈铝等各种铝合金。汽车、火车、船舶、宇宙火箭、航天飞机、人造卫星等，也是用大量的铝及其合金制造而成的。如一架超音速飞机约由70%的铝及其合金制成。
铝热法是以铝粉为还原剂的一种金属热还原法，当铝粉与金属氧化物起反应时，产生足够的热量，使生成的金属(或合金)和其他成分熔融分离而获得金属(或合金)，广泛应用于生产纯金属、低碳铁合金，以及焊接金属(如铁轨)等。焊接铁轨时发生的化学反应为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，该反应产生大量的热，温度可达2000℃以上。
(1)“银粉”、“银漆”保护铁制品不被锈蚀的原因是是隔绝了_______。
(2)铝合金制造超音速飞机是利用了铝合金_______的性质。
(3)铝热法焊接铁轨时所发生的分反应属于_______(填基本反应类型)。
(4)高炉炼铁的主要原理同样是运用了热还原法，写出以赤铁矿为原料炼铁的化学方程式：______。
【答案】（1）空气和水；（2）密度小；（3）置换；（4）
【解析】（1）铁制品在有氧潮湿环境下易发生锈蚀，而常温下在空气中的铝表面会形成致密的氧化膜，隔绝了空气和水，避免了铁制品的锈蚀；（2）铝合金具有密度低的优点，其作为超音速飞机的主要材料可以节约燃料，更有利于飞机高速飞行；（3）铝热法焊接铁轨所利用的反应就是单质铝与氧化铁用镁条点燃时反应生成氧化铝和铁单质，反应也会剧烈放热，反应类型符合“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，属于置换反应；（4）高炉炼铁时，氧化铁与一氧化碳在高温下反应生成铁单质和二氧化碳，其反应方程式为：。
22．（2021·江苏常州·中考真题）《天工开物》中记载了采矿和冶炼金属锡的场景。
(1)采矿(图1) “水锡……其质黑色……愈经淘取”。水中淘取锡砂(指锡矿石)时，所用容器的孔径需_____(选填“大于”或“小于”)锡砂颗粒大小。锡砂主要成分为SnO2，_____(选填“易”或“难)溶于水。
(2)治炼(图2) “凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴(指鼓入空气)熔化。”
①鼓入足量空气能使木炭_______从而提高炉温。
②炼锡时，有关键的一步“点铅勾锡”，即加铅能使锡较易熔化流出，其原因是________。
(3)使用
①锡往往与其它金属制成合金使用，目的是_______(选填 “增大”或“减小”)硬度。
②古代锡器常用来饮酒喝茶，很少装酸性物质，原因是___________。
【答案】(1) 小于 ；难；(2) 完全燃烧 ；形成合金熔点降低；(3) 增大 ；锡器会与酸性物质反应
【解析】（1）因为需要得到锡砂颗粒，相当于过滤后得到滤渣，所以所用容器的孔径需小于锡砂颗粒大小。因为可以从河水中得到锡砂颗粒，所以可推测锡砂主要成分SnO2难溶于水。（2）①碳完全燃烧生成二氧化碳，氧气充足有助于完全燃烧，所以鼓入足量空气能使木炭完全燃烧。②加铅可使铅、锡形成合金，合金熔点比纯金属低，所以加铅能使锡较易熔化流出。故填：形成合金熔点降低。（3）①合金的硬度一般比纯金属大，所以锡往往与其它金属制成合金使用，目的是增大硬度。②因为锡的活动性比氢强，锡器会与酸性物质反应，所以很少装酸性物质。
三、探究题
23．某化学兴趣小组在实验室里进行木炭还原氧化铜的实验。
(1)【实验一】兴趣小组先按照课本实验方法进行实验。请你写出木炭还原氧化铜的化学方程式___________。但同学们发现，加热5分钟后仅能得到混有少量红色固体的黑色粉末。
如何让木炭还原氧化铜时得到更多的铜呢？
(2)【实验二】该小组同学在老师的指导下改进了实验，装置如右图。酒精灯火焰上加金属网罩的目的是___________，检查气密性后往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚有气泡时，___________(填“能”或“不能”)确定氧化铜和炭粉已经开始反应，理由是___________。
(3)待反应结束，用止水夹将乳胶管夹住，让产物自然冷却。若不关闭止水夹，可能出现的问题是___________。待产物冷却后，出现大量红色固体，实验获得了圆满成功。
(4)小明发现通入澄清石灰水里的气体有逸出液面的现象，怀疑反应时还有其它气体生成，比如一氧化碳。老师首先赞扬小明有科学的质疑精神，建议化学兴趣小组继续展开探究。
【设计方案】实验装置如上图(浓硫酸有吸水作用)
打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯，打开K，再通一段时间氮气。
① 实验前通入氮气是为了___________。
② 方案一：从定性观察角度判断。若___________(实验现象)，则产物既有一氧化碳又有二氧化碳。
③方案二：从定量计算角度判断。取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验，若产物既有一氧化碳又有二氧化碳且最后玻璃管内只有铜剩余，则参加反应的碳的质量m的取值范围是___________。
【答案】 ；集中火焰，提高温度 ；不能 ；一开始装置内空气受热逸出 ；石灰水倒吸，导致试管炸裂； 排尽装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合在高温下发生爆炸 ； B中澄清石灰水变浑浊，D处尾气燃烧产生蓝色火焰 ； 0.3g＜m＜0.6g
【解析】（1）木炭能与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为；（2）酒精灯火焰上加金属网罩的目的是集中火焰，提高温度；检查气密性后往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚有气泡时，不能确定氧化铜和炭粉已经开始反应，因为一开始装置内空气受热逸出，不能说明氧化铜和炭粉开始反应；（3）待反应结束，用止水夹将乳胶管夹住，让产物自然冷却。若不关闭止水夹，装置内压强减小，可能石灰水倒吸，导致试管炸裂；
（4）设计方案：① 反应可能有一氧化碳生成，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，故实验前通入氮气是为了排尽装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合在高温下发生爆炸；
② 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳具有可燃性，燃烧产生蓝色火焰，故从定性观察角度判断。若B中澄清石灰水变浑浊，D处尾气燃烧产生蓝色火焰，则产物既有一氧化碳又有二氧化碳；
③如果碳只能生成一氧化碳，设参加反应的碳的质量为x
x=0.6g
如果碳只能生成二氧化碳，设参加反应的碳的质量为y
y=0.3g
由于反应生成了二氧化碳和一氧化碳的混合物
故参加反应的碳的质量m的取值范围0.3g＜m＜0.6g。
四、计算题
24．我国铁矿石资源比较丰富，2000年，钢铁年总产量就已达到1．27亿吨，成为世界钢铁大国。某钢铁厂日产含3％杂质的生铁2 240 t，则需要含Fe2O3 80％的赤铁矿多少吨？
【答案】3880t。
【解析】2 240 t含3％杂质的生铁中纯铁的质量为：2 240 t(1-3％) =2172．8
设日产含3％杂质的生铁2 240 t，需要含Fe2O3 80％的赤铁矿的质量为x
Fe2O3+3CO 高温2Fe+3CO2
160 112
80% 2172．8t
=
x=3880t。
答：日产含3％杂质的生铁2 240 t，需要含Fe2O3 80％的赤铁矿的质量为3880t。
25．炼铁厂利用1000 t含80%的赤铁矿，可以炼出多少t纯铁？可以炼出多少t含铁96%的生铁？
【答案】可以炼出560t纯铁；可以炼出583.3t含铁96%的生铁。
【解析】解：方法一：纯铁的质量为：
生铁的质量为：
方法二：设可炼出纯铁的质量为x。
可炼含铁96%的生铁质量为：
答：可以炼出560t纯铁；可以炼出583.3t含铁96%的生铁。
第2节 金属矿物 铁的冶炼（好题精练）
（共2课时）
一、选择题
1．（2022年福建省中考）我国古代常用灰吹法炼银(如下图)，其过程为：将矿物银熔于铅形成银铅块，通
过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰，灰吹得银。下列说法错误的是（ ）
A. 银是活泼金属 B. 银铅块属于混合物
C. PbO中Pb的化合价为+2 D. 灰吹法炼银过程含有化学变化
2．（2022山西晋中中考）大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，在以下四种矿石中，可用于炼铁的是
A. 赤铁矿（主要成分是Fe2O3） B. 炉甘石（主要成分是ZnCO3）
C. 铝土矿（主要成分是A12O3） D. 赤铜矿（主要成分是Cu2O）
3．（2021山东潍坊中考）《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。有关说法正确的是（ ）
A．“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素
B．“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水
C．“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化
D．“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高
4．炼铁的主要原料是( )
A．铁矿石、焦炭、石灰石、热空气 B．铁矿石、焦炭、生石灰、热空气
C．铁矿石、一氧化碳、二氧化碳、热空气 D．铁矿石、一氧化碳、石灰石、热空气
5．（2022·天津黄浦区二模）钛合金有良好的耐热强度、低温韧性。生产金属钛的步骤主要有：①在高温下，向金红石（含 TiO2）与焦炭的混合物中通入氯气，得到 TiCl4和一种可燃性气体；②在稀有气体环境和加热条件下，用 Mg 与 TiCl4反应得到 Ti 和 MgCl2。下列说法不正确的是（ ）
A．①中的反应为
B．反应②中稀有气体的作用是防止 Mg 与空气反应
C．可用反应①产生的气体冶炼金属
D．反应①、②中的钛元素化合价未发生改变
6．（2022宁夏银川二十四中一模）工业上把铁矿石、焦炭和石灰石一起投放高炉内，从下方通入热空气，最后得到生铁。下列说法中正确的是（ ）
A．矿石中含铁就可用作炼铁原料 B．焦炭只起为反应提供还原剂作用
C．所得生铁的含碳量在2%~4.3%之间 D．高炉气体主要含有一氧化碳和二氧化碳
7．把生铁冶炼成钢的主要目的是( )
A．把生铁提纯，除去生铁中的各种杂质
B．加入各种合金元素，改善生铁性能
C．在高温下用还原剂把铁的氧化物还原成铁
D．高温下用氧气或铁的氧化物把生铁中所含的碳和其他杂质转变为气体和炉渣而除去
8．根据下列实验装置图，以下说法中错误的是（ ）
A． a处固体由黑色逐渐变为红棕色
B． 反应过程中可观察到b处的澄清石灰水变浑浊
C． CO有毒，通常在c处将其点燃或用气囊收集以防止污染空气
D． 该实验可验证CO的还原性
9．（2022广东深圳市南山区教育科学研究院（深圳市南山区教师发展中心）九年级期末）木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．木炭、一氧化碳与氧化铜的反应都属于置换反应
B．两个实验的相关反应中，只有碳元素的化合价发生改变
C．两个实验中都可观察到红色固体变黑
D．两个实验的操作中都要防止液体倒吸
10．某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理，关于该装置和反应过程描述错误的是（ ）
A． 盛装药品前应先检查装置气密性
B． 加热前要先通CO，加热后B中出现浑浊
C． 已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为a→b→c→d
D． 这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳
11．现有氢气、一氧化碳和二氧化碳的混合物共5g，其中碳元素的质量分数是24%，混合气依次通过足量的灼热的氧化铁、氢氧化钙溶液，计算生成沉淀的质量（ ）
A．3g B．10g C．126 D．168
12.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）
13．下列有关Fe2O3+3CO2Fe+3CO2的认识中，正确的是（ ）
A．Fe2O3是磁铁矿石的主要成分 B．体现了CO的还原性
C．Fe2O3发生了氧化反应 D．该反应常用于在实验室里制取CO2
14．（2022·安徽定远县第六中学二模）探究铁冶炼原理实验装置及炼铁高炉的图如下，请据图判断下列叙述中不正确的是（ ）
A．甲、乙图中得到产物的区别是：甲图完全反应后得到纯净物，而乙得到混合物
B．乙图中高炉炼铁时中原料焦炭的作用是之一是产生热量
C．乙图中生铁出口低于炉渣出口的原因是：铁水密度大于炉渣密度
D．甲图中实验结束时应先停止通一氧化碳再熄灭酒精喷灯
15．某钢铁厂用赤铁矿炼制生铁，炼制过程中损失4%的铁元素，若要生产出含纯铁96%的生铁560t。需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为（ ）
A．800t B．921.6t
C．960t D．1000t
16．（2020·四川内江·中考真题）下列有关模拟工业炼铁的叙述不正确的是（ ）
A．硬质玻璃管中红色固体变为银白色
B．用燃着的酒精灯可防止CO污染空气
C．赤铁矿的主要成分是Fe2O3
D．实验结束后先移去酒精喷灯，继续通CO直至硬质玻璃管冷却
17．用如图装置完成以下实验：
（1）探究燃烧条件：若 B 处盛放木炭。
Ⅰ．先在 A 处通入氮气一段时间后，在 B 处加热B、C 处没有明显变化；
Ⅱ．待 B 处冷却至室温，在 A 处通入氧气一段时间后，B、C 处没有明显变化；
Ⅲ．在 A 处继续通入氧气，然后在 B 处加热，发现木炭燃烧，C 处变浑浊。
（2）模拟工业炼铁：若 B 处盛放氧化铁粉末。在 A 处通入一氧化碳一段时间后，B 处下方用酒精喷灯加热。下列说法中正确的个数有（）
①Ⅰ和Ⅲ对比，说明燃烧需要可燃物与氧气接触
②Ⅰ和Ⅲ对比，说明氧气的化学性质比氮气活泼
③Ⅱ和Ⅲ对比，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点
④实验（2）中缺乏尾气处理装置
⑤实验（2）中玻璃管内物质的质量在反应前后的减少量等于 C 中反应前后物质的质量的增加量
A．5 个 B．4 个 C．3 个 D．2 个
二、填空题
18．（2021·湖北鄂州中考）某同学为探究碳在氧气中不完全燃烧的气体产物中，既可能有一氧化碳，又可能有二氧化碳，他设计了如图所示实验：
（1）装置A的作用是___________。
（2）实验过程中，观察到装置C中玻璃管里的红棕色粉末逐渐变黑，说明原气体产物中含有一氧化碳，反应的化学方程式是___________。
（3）通过观察装置D中澄清石灰水变浑浊，也能验证原气体产物中一氧化碳的存在，则装置B中应选择的试剂是___________。
A．足量的氢氧化钠浓溶液 B．浓硫酸 C．水
（4）写出尾气处理的一种方法：___________。
19．金属在生产、生活中应用广泛。
（1）我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，以下是3种常见的金属矿石，其中主要成分属于氧化物的是_____（填字母）。
（2）人类每年从自然界提取大量的金属，其中提取量最大的是铁，工业上用赤铁矿和一氧化碳炼铁的化学方程式为_____。
20． A、B、C、D、E、F、G是初中化学常见的物质，A是赤铁矿的主要成分，B、D组成元素相同，E是最轻的气体．根锯图中相互转化关系回答下列问题（部分反应物、生成物、反应条件已略去）。
（1）写出C、G的化学式：C_______,G________。
（2）写出有关反应的化学方程式：①__________；②___________。
21．（2021·辽宁抚顺）阅读下面科普短文，并根据文章内容，回答相关问题。
铝(Al)是自然界中含量最多的金属元素，其主要存在于硅铝酸盐中。铝也是活泼金属，常温下在空气中铝的表面会形成致密的氧化膜，使铝不会进一步氧化并能耐腐蚀。因此，铝粉常用来做涂料，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被锈蚀，而且美观。
铝的密度很小，仅为2．7g/cm3，质地较软，可制成硬铝、超硬铝、防锈铝等各种铝合金。汽车、火车、船舶、宇宙火箭、航天飞机、人造卫星等，也是用大量的铝及其合金制造而成的。如一架超音速飞机约由70%的铝及其合金制成。
铝热法是以铝粉为还原剂的一种金属热还原法，当铝粉与金属氧化物起反应时，产生足够的热量，使生成的金属(或合金)和其他成分熔融分离而获得金属(或合金)，广泛应用于生产纯金属、低碳铁合金，以及焊接金属(如铁轨)等。焊接铁轨时发生的化学反应为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，该反应产生大量的热，温度可达2000℃以上。
(1)“银粉”、“银漆”保护铁制品不被锈蚀的原因是是隔绝了_______。
(2)铝合金制造超音速飞机是利用了铝合金_______的性质。
(3)铝热法焊接铁轨时所发生的分反应属于_______(填基本反应类型)。
(4)高炉炼铁的主要原理同样是运用了热还原法，写出以赤铁矿为原料炼铁的化学方程式：______。
。22．（2021·江苏常州·中考真题）《天工开物》中记载了采矿和冶炼金属锡的场景。
(1)采矿(图1) “水锡……其质黑色……愈经淘取”。水中淘取锡砂(指锡矿石)时，所用容器的孔径需_____(选填“大于”或“小于”)锡砂颗粒大小。锡砂主要成分为SnO2，_____(选填“易”或“难)溶于水。
(2)治炼(图2) “凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴(指鼓入空气)熔化。”
①鼓入足量空气能使木炭_______从而提高炉温。
②炼锡时，有关键的一步“点铅勾锡”，即加铅能使锡较易熔化流出，其原因是________。
(3)使用
①锡往往与其它金属制成合金使用，目的是_______(选填 “增大”或“减小”)硬度。
②古代锡器常用来饮酒喝茶，很少装酸性物质，原因是___________。
三、探究题
23．某化学兴趣小组在实验室里进行木炭还原氧化铜的实验。
(1)【实验一】兴趣小组先按照课本实验方法进行实验。请你写出木炭还原氧化铜的化学方程式___________。但同学们发现，加热5分钟后仅能得到混有少量红色固体的黑色粉末。
如何让木炭还原氧化铜时得到更多的铜呢？
(2)【实验二】该小组同学在老师的指导下改进了实验，装置如右图。酒精灯火焰上加金属网罩的目的是___________，检查气密性后往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚有气泡时，___________(填“能”或“不能”)确定氧化铜和炭粉已经开始反应，理由是___________。
(3)待反应结束，用止水夹将乳胶管夹住，让产物自然冷却。若不关闭止水夹，可能出现的问题是___________。待产物冷却后，出现大量红色固体，实验获得了圆满成功。
(4)小明发现通入澄清石灰水里的气体有逸出液面的现象，怀疑反应时还有其它气体生成，比如一氧化碳。老师首先赞扬小明有科学的质疑精神，建议化学兴趣小组继续展开探究。
【设计方案】实验装置如上图(浓硫酸有吸水作用)
打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯，打开K，再通一段时间氮气。
① 实验前通入氮气是为了___________。
② 方案一：从定性观察角度判断。若___________(实验现象)，则产物既有一氧化碳又有二氧化碳。
③方案二：从定量计算角度判断。取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验，若产物既有一氧化碳又有二氧化碳且最后玻璃管内只有铜剩余，则参加反应的碳的质量m的取值范围是___________。
四、计算题
24．我国铁矿石资源比较丰富，2000年，钢铁年总产量就已达到1．27亿吨，成为世界钢铁大国。某钢铁厂日产含3％杂质的生铁2 240 t，则需要含Fe2O3 80％的赤铁矿多少吨？
25．炼铁厂利用1000 t含80%的赤铁矿，可以炼出多少t纯铁？可以炼出多少t含铁96%的生铁？
答案与解析
一、选择题
1．（2022年福建省中考）我国古代常用灰吹法炼银(如下图)，其过程为：将矿物银熔于铅形成银铅块，通
过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰，灰吹得银。下列说法错误的是（ ）
A. 银是活泼金属 B. 银铅块属于混合物
C. PbO中Pb的化合价为+2 D. 灰吹法炼银过程含有化学变化
【答案】A
【解析】A、银的金属活动性排在氢后属于不活泼金属，选项错误；B、银铅块是由银和铅混合而成，属于混合物，选项正确；C、根据化合物中化合价代数和为0，氧元素显-2价，设铅元素化合价为，，选项正确；D、根据题意，通过焙烧使铅氧化成PbO，有新物质生成属于化学变化，选项正确；答案为：A。
2．（2022山西晋中中考）大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，在以下四种矿石中，可用于炼铁的是
A. 赤铁矿（主要成分是Fe2O3） B. 炉甘石（主要成分是ZnCO3）
C. 铝土矿（主要成分是A12O3） D. 赤铜矿（主要成分是Cu2O）
【答案】A
【解析】A、赤铁矿（主要成分是Fe2O3）中含有铁元素，可用于炼铁，符合题意；B、 炉甘石（主要成分是ZnCO3）中不含有铁元素，不可用于炼铁，不符合题意；C、 铝土矿（主要成分是A12O3） 中不含有铁元素，不可用于炼铁，不符合题意；D、 赤铜矿（主要成分是Cu2O）中不含有铁元素，不可用于炼铁，不符合题意；故选A。
3．（2021山东潍坊中考）《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。有关说法正确的是（ ）
A．“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素
B．“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水
C．“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化
D．“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高
【答案】C
【解析】A、铝元素是地壳中含量最高的金属元素，铁元素不是地壳中含量最高的金属元素，故A错误；B、铁矿石（主要成分为Fe2O3）难溶于水，故B错误；C、冶炼铁的过程中有新物质铁生成，发生了化学变化，故C正确；D、生铁高温锻打成钢，碳与空气中的氧气反应生成二氧化碳，碳元素含量降低，故D错误。
故选C。
4．炼铁的主要原料是( )
A．铁矿石、焦炭、石灰石、热空气 B．铁矿石、焦炭、生石灰、热空气
C．铁矿石、一氧化碳、二氧化碳、热空气 D．铁矿石、一氧化碳、石灰石、热空气
【答案】A
【解析】炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石、热空气，焦炭在反应的过程中转变成一氧化碳。故选A。
5．（2022·天津黄浦区二模）钛合金有良好的耐热强度、低温韧性。生产金属钛的步骤主要有：①在高温下，向金红石（含 TiO2）与焦炭的混合物中通入氯气，得到 TiCl4和一种可燃性气体；②在稀有气体环境和加热条件下，用 Mg 与 TiCl4反应得到 Ti 和 MgCl2。下列说法不正确的是（ ）
A．①中的反应为
B．反应②中稀有气体的作用是防止 Mg 与空气反应
C．可用反应①产生的气体冶炼金属
D．反应①、②中的钛元素化合价未发生改变
【答案】D
【解析】A、温条件下反应生成，TiCl4和一氧化碳气体，反应的化学方程式为，不符合题意；B、稀有气体的化学性质很不活泼，常做保护气，反应②中的稀有气体的作用是隔绝空气，防止金属Mg被氧化，不符合题意；C、一氧化碳具有还原性，可用于冶炼金属，不不符合题意；D、反应①中反应物TiO2和生成物TiCl4中Ti的化合价均为+4价，没有发生改变，反应②中Ti由+4价变为0价，符合题意。故选D。
6．（2022宁夏银川二十四中一模）工业上把铁矿石、焦炭和石灰石一起投放高炉内，从下方通入热空气，最后得到生铁。下列说法中正确的是（ ）
A．矿石中含铁就可用作炼铁原料 B．焦炭只起为反应提供还原剂作用
C．所得生铁的含碳量在2%~4.3%之间 D．高炉气体主要含有一氧化碳和二氧化碳
【答案】C
【解析】A、炼铁选用的铁矿石不仅要选含铁量高的，还要选“有害元素”少的，不然成本高还会造成空气污染，如黄铁矿（FeS2）就不适合炼铁；故A不正确；B、炼铁过程中原料中的焦炭先燃烧生成二氧化碳的同时放出大量的热来提高高炉的温度，生成的二氧化碳再与焦炭在高温下反应生成还原剂一氧化碳气体，一氧化碳最后跟铁的氧化物在高温下反应生成铁，所以焦炭的作用是提供能量和生成还原剂一氧化碳，故B不正确；C、铁的合金有生铁和钢两种，生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，从高炉炼得的是生铁，所以含碳量为2%~4.3%，故C正确；D、炼铁时，从高炉下方通入热空气，空气的主要成分是氮气，但冶炼过程并没有氮气参与反应，所以高炉气体主要含有的应该是氮气，故D不正确。故选C。
7．把生铁冶炼成钢的主要目的是( )
A．把生铁提纯，除去生铁中的各种杂质
B．加入各种合金元素，改善生铁性能
C．在高温下用还原剂把铁的氧化物还原成铁
D．高温下用氧气或铁的氧化物把生铁中所含的碳和其他杂质转变为气体和炉渣而除去
【答案】D
【解析】生铁与钢的主要区别是二者的含碳量不同，炼钢是用氧气将生铁中多余的碳氧化而除去，从而降低含碳量，同时也可以除去大部分的硫和磷。故选D。
8．根据下列实验装置图，以下说法中错误的是（ ）
A． a处固体由黑色逐渐变为红棕色
B． 反应过程中可观察到b处的澄清石灰水变浑浊
C． CO有毒，通常在c处将其点燃或用气囊收集以防止污染空气
D． 该实验可验证CO的还原性
【答案】A
【解析】A、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故看到的现象为玻璃管中红色固体变为黑色，故A说法错误；B、该反应有二氧化碳生成，则试管b处澄清的石灰水变浑浊，故B说法正确；C、尾气中可能有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以一定要进行尾气处理，一氧化碳具有可燃性，通常在c处将其点燃或用气囊收集以防止污染空气，故C说法正确；D、一氧化碳夺取氧化铁的氧，故一氧化碳还原氧化铁实验可验证CO的还原性，故D说法正确。故选A。
9．（2022广东深圳市南山区教育科学研究院（深圳市南山区教师发展中心）九年级期末）木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．木炭、一氧化碳与氧化铜的反应都属于置换反应
B．两个实验的相关反应中，只有碳元素的化合价发生改变
C．两个实验中都可观察到红色固体变黑
D．两个实验的操作中都要防止液体倒吸
【答案】D
【解析】A.置换反应：单质与化合物反应生成单质和化合物的反应，所以木炭与氧化铜的反应属于置换反应，一氧化碳与氧化铜的反应不属于置换反应，选项说法错误。B.两个实验的相关反应中，碳元素、铜元素的化合价都发生改变，选项说法错误。C.木炭与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，故两个实验中都可观察到黑色固体变红，选项说法错误。D.两个实验的操作中都要防止液体倒吸，炸裂试管，选项说法正确。故选：D。
10．某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理，关于该装置和反应过程描述错误的是（ ）
A． 盛装药品前应先检查装置气密性
B． 加热前要先通CO，加热后B中出现浑浊
C． 已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为a→b→c→d
D． 这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳
【答案】C
【解析】A、盛装药品前应先检查装置气密性，以防止装置漏气，选项A正确；B、实验开始先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸。加热后有二氧化碳生成，会观察到B中出现浑浊，选项B正确；C、一氧化碳难溶于水，长导管是出水管，导管口的连接顺序应该为a→c→b→d，选项C错误；D、生铁中含有碳等杂质，这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳，选项D正确。故选C。
11．现有氢气、一氧化碳和二氧化碳的混合物共5g，其中碳元素的质量分数是24%，混合气依次通过足量的灼热的氧化铁、氢氧化钙溶液，计算生成沉淀的质量（ ）
A．3g B．10g
C．126 D．168
【答案】B
【解析】一氧化碳在高温下和氧化铁反应生成二氧化碳和铁；二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，反应中碳元素最终全部转化为碳酸钙沉淀，反应前后元素种类质量不变，故生成碳酸钙质量为。故选B。
12.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】A、炼铁用的设备是高炉，故选项A正确；B、炼铁的原料是焦炭、石灰石、铁矿石，故选项B正确；C、炼铁最终得到的是生铁，生铁中除铁外，还含有其他物质，是混合物，故选项C正确；D、炼铁所用的铁矿石赤铁矿（Fe2O3）中铁元素的质量分数为；磁铁矿（Fe3O4）中铁元素的质量分数为，铁矿石中铁元素的质量分数: 赤铁矿（Fe2O3）<磁铁矿（Fe3O4），故选项D不正确。故选D。
13．下列有关Fe2O3+3CO2Fe+3CO2的认识中，正确的是（ ）
A．Fe2O3是磁铁矿石的主要成分
B．体现了CO的还原性
C．Fe2O3发生了氧化反应
D．该反应常用于在实验室里制取CO2
【答案】B
【解析】A．磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，故错误；B．在此反应中，一氧化碳将氧化铁转化为了铁，说明一氧化碳具有还原性，故正确；C．在化学反应中，氧化铁转化为了铁，发生了还原反应，故错误；
D．该反应的条件是高温，且反应物中的一氧化碳有毒，不适应在实验室中制取 二氧化碳，故错误。故选：B。
14．（2022·安徽定远县第六中学二模）探究铁冶炼原理实验装置及炼铁高炉的图如下，请据图判断下列叙述中不正确的是（ ）
A．甲、乙图中得到产物的区别是：甲图完全反应后得到纯净物，而乙得到混合物
B．乙图中高炉炼铁时中原料焦炭的作用是之一是产生热量
C．乙图中生铁出口低于炉渣出口的原因是：铁水密度大于炉渣密度
D．甲图中实验结束时应先停止通一氧化碳再熄灭酒精喷灯
【答案】D
【解析】A. 一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，高炉炼铁的生成物是生铁(铁的合金)，甲图完全反应后得到纯净物，而乙得到混合物，故选项说法正确。B. 乙图中高炉炼铁时中原料焦炭的作用是之一是产生热量，故选项说法正确。C. 乙图中生铁出口低于炉渣出口的原因是：铁水密度大于炉渣密度，故选项说法正确。D. 甲图中实验结束时应先熄灭酒精喷灯，再停止通一氧化碳，以防止生成的铁再次被氧化，故选项说法错误。故选D.
15．某钢铁厂用赤铁矿炼制生铁，炼制过程中损失4%的铁元素，若要生产出含纯铁96%的生铁560t。需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为（ ）
A．800t B．921.6t
C．960t D．1000t
【答案】D
【解析】设需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为x
Fe2O3 ＋3CO高温__2Fe＋3CO2
160 112
80%x 560t×96%
x＝960t
炼制过程中损失4%的铁元素，则最终需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为960t÷（1﹣4%）＝1000t。
故选：D。
16．（2020·四川内江·中考真题）下列有关模拟工业炼铁的叙述不正确的是（ ）
A．硬质玻璃管中红色固体变为银白色
B．用燃着的酒精灯可防止CO污染空气
C．赤铁矿的主要成分是Fe2O3
D．实验结束后先移去酒精喷灯，继续通CO直至硬质玻璃管冷却
【答案】A
【解析】A. 一氧化碳还原氧化铁，红色的氧化铁被还原成黑色铁粉而不是银白色。故A符合题意；B. 没有参加反应的一氧化碳直接通入空气中会造成空气污染，所以可以用一只燃着的酒精灯将一氧化碳燃烧掉。故B不符合题意；C. 赤铁矿颜色是红色的，因为其主要成分氧化铁为红色固体。故C不符合题意；D. 实验结束后先移去酒精喷灯，继续通CO直至硬质玻璃管冷却，目的是让还原出来的铁粉在一氧化碳气流中冷却。如果先停止通一氧化碳，后移去酒精喷灯，还原的铁粉又会与空气中的氧气反应。故D不符合题意。
故选A。
17．用如图装置完成以下实验：
（1）探究燃烧条件：若 B 处盛放木炭。
Ⅰ．先在 A 处通入氮气一段时间后，在 B 处加热B、C 处没有明显变化；
Ⅱ．待 B 处冷却至室温，在 A 处通入氧气一段时间后，B、C 处没有明显变化；
Ⅲ．在 A 处继续通入氧气，然后在 B 处加热，发现木炭燃烧，C 处变浑浊。
（2）模拟工业炼铁：若 B 处盛放氧化铁粉末。在 A 处通入一氧化碳一段时间后，B 处下方用酒精喷灯加热。下列说法中正确的个数有（）
①Ⅰ和Ⅲ对比，说明燃烧需要可燃物与氧气接触
②Ⅰ和Ⅲ对比，说明氧气的化学性质比氮气活泼
③Ⅱ和Ⅲ对比，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点
④实验（2）中缺乏尾气处理装置
⑤实验（2）中玻璃管内物质的质量在反应前后的减少量等于 C 中反应前后物质的质量的增加量
A．5 个 B．4 个
C．3 个 D．2 个
【答案】B
【解析】①Ⅰ和Ⅲ对比，通入的气体不同，温度相同，由Ⅲ中木炭能燃烧Ⅰ中木炭不燃烧说明燃烧需要可燃物与氧气接触，故正确；②Ⅰ和Ⅲ对比，氧气能与木炭反应氮气不能与木炭反应，说明O2的化学性质比氮气活泼，故正确；③Ⅱ和Ⅲ对比，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，故正确；④实验（2）中的尾气中含有一氧化碳，能污染空气，该装置缺乏尾气处理装置，故正确；⑤实验（2）中玻璃管内物质的质量在反应前后的减少量是氧元素的质量，C中反应前后物质的质量的增加量是二氧化碳的质量，二者不可能相等，故错误；由以上分析可知，B正确。故选B。
二、填空题
18．（2021·湖北鄂州中考）某同学为探究碳在氧气中不完全燃烧的气体产物中，既可能有一氧化碳，又可能有二氧化碳，他设计了如图所示实验：
（1）装置A的作用是___________。
（2）实验过程中，观察到装置C中玻璃管里的红棕色粉末逐渐变黑，说明原气体产物中含有一氧化碳，反应的化学方程式是___________。
（3）通过观察装置D中澄清石灰水变浑浊，也能验证原气体产物中一氧化碳的存在，则装置B中应选择的试剂是___________。
A．足量的氢氧化钠浓溶液 B．浓硫酸 C．水
（4）写出尾气处理的一种方法：___________。
【答案】（1）检验原气体产物中是否含有二氧化碳；（2）；（3）A；（4）将尾气点燃（或进行收集等）
【解析】（1）装置A的作用就是检验混合气体中有二氧化碳的存在，因为二氧化碳会使澄清石灰水变浑浊；（2）氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，化学反应方程式为：；（3）通过观察装置D中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳产生，原气体是一氧化碳和二氧化碳的混合气体，除去一氧化碳中的二氧化碳，所以需要氢氧化钠与二氧化碳反应，生成碳酸钠和水，留下一氧化碳与氧化铁反应；（4）如果反应不完全，尾气里面会有一氧化碳，不能直接排入空气，因为一氧化碳有毒，所以需要将尾气点燃或进行收集等，禁止排入空气即可；故答案为：（1）、检验原气体产物中是否含有二氧化碳；（2）、；（3）、A ；（4）、将尾气点燃（或进行收集等）。
19．金属在生产、生活中应用广泛。
（1）我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，以下是3种常见的金属矿石，其中主要成分属于氧化物的是_____（填字母）。
（2）人类每年从自然界提取大量的金属，其中提取量最大的是铁，工业上用赤铁矿和一氧化碳炼铁的化学方程式为_____。
【答案】 （1）A；（2） 3CO+Fe2O32Fe+3CO2
【解析】氧化物是由两种元素组成，并且含有氧元素的化合物；氧化铝中只含有铝和氧两种元素，属于氧化物；故选项正确；碱式碳酸铜中含有铜、氢、氧、碳四种元素，不属于氧化物；故选项错误；硫化氩铜中只含有铜和硫元素，不属于氧化物；故选项错误；故选：A。（2）一氧化碳能与氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
20． A、B、C、D、E、F、G是初中化学常见的物质，A是赤铁矿的主要成分，B、D组成元素相同，E是最轻的气体．根锯图中相互转化关系回答下列问题（部分反应物、生成物、反应条件已略去）。
（1）写出C、G的化学式：C_______,G________。
（2）写出有关反应的化学方程式：①__________；②___________。
【答案】（1） Fe ； H2CO3 ；（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ； 2H2+O22H2O
【解析】根据A是赤铁矿的主要成分，能够和B反应产生C和D，B、D组成元素相同，因此A是氧化铁，B是一氧化碳，C是铁，D是二氧化碳；铁反应产生E，E是最轻的气体，因此E是铁与酸反应产生的氢气；氢气点燃产生F，F是水；水和二氧化碳反应产生的G应该是碳酸，带入验证完成相关的问题。（1）由上分析可知C为金属铁，G为碳酸；故C、G的化学式为Fe；H2CO3；（2）反应①是一氧化碳和氧化铁反应产生铁和二氧化碳，化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2；反应②是氢气和氧气点燃产生水，化学方程式为2H2+O22H2O。
21．（2021·辽宁抚顺）阅读下面科普短文，并根据文章内容，回答相关问题。
铝(Al)是自然界中含量最多的金属元素，其主要存在于硅铝酸盐中。铝也是活泼金属，常温下在空气中铝的表面会形成致密的氧化膜，使铝不会进一步氧化并能耐腐蚀。因此，铝粉常用来做涂料，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被锈蚀，而且美观。
铝的密度很小，仅为2．7g/cm3，质地较软，可制成硬铝、超硬铝、防锈铝等各种铝合金。汽车、火车、船舶、宇宙火箭、航天飞机、人造卫星等，也是用大量的铝及其合金制造而成的。如一架超音速飞机约由70%的铝及其合金制成。
铝热法是以铝粉为还原剂的一种金属热还原法，当铝粉与金属氧化物起反应时，产生足够的热量，使生成的金属(或合金)和其他成分熔融分离而获得金属(或合金)，广泛应用于生产纯金属、低碳铁合金，以及焊接金属(如铁轨)等。焊接铁轨时发生的化学反应为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，该反应产生大量的热，温度可达2000℃以上。
(1)“银粉”、“银漆”保护铁制品不被锈蚀的原因是是隔绝了_______。
(2)铝合金制造超音速飞机是利用了铝合金_______的性质。
(3)铝热法焊接铁轨时所发生的分反应属于_______(填基本反应类型)。
(4)高炉炼铁的主要原理同样是运用了热还原法，写出以赤铁矿为原料炼铁的化学方程式：______。
【答案】（1）空气和水；（2）密度小；（3）置换；（4）
【解析】（1）铁制品在有氧潮湿环境下易发生锈蚀，而常温下在空气中的铝表面会形成致密的氧化膜，隔绝了空气和水，避免了铁制品的锈蚀；（2）铝合金具有密度低的优点，其作为超音速飞机的主要材料可以节约燃料，更有利于飞机高速飞行；（3）铝热法焊接铁轨所利用的反应就是单质铝与氧化铁用镁条点燃时反应生成氧化铝和铁单质，反应也会剧烈放热，反应类型符合“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，属于置换反应；（4）高炉炼铁时，氧化铁与一氧化碳在高温下反应生成铁单质和二氧化碳，其反应方程式为：。
22．（2021·江苏常州·中考真题）《天工开物》中记载了采矿和冶炼金属锡的场景。
(1)采矿(图1) “水锡……其质黑色……愈经淘取”。水中淘取锡砂(指锡矿石)时，所用容器的孔径需_____(选填“大于”或“小于”)锡砂颗粒大小。锡砂主要成分为SnO2，_____(选填“易”或“难)溶于水。
(2)治炼(图2) “凡煎炼亦用洪炉，入砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞴(指鼓入空气)熔化。”
①鼓入足量空气能使木炭_______从而提高炉温。
②炼锡时，有关键的一步“点铅勾锡”，即加铅能使锡较易熔化流出，其原因是________。
(3)使用
①锡往往与其它金属制成合金使用，目的是_______(选填 “增大”或“减小”)硬度。
②古代锡器常用来饮酒喝茶，很少装酸性物质，原因是___________。
【答案】(1) 小于 ；难；(2) 完全燃烧 ；形成合金熔点降低；(3) 增大 ；锡器会与酸性物质反应
【解析】（1）因为需要得到锡砂颗粒，相当于过滤后得到滤渣，所以所用容器的孔径需小于锡砂颗粒大小。因为可以从河水中得到锡砂颗粒，所以可推测锡砂主要成分SnO2难溶于水。（2）①碳完全燃烧生成二氧化碳，氧气充足有助于完全燃烧，所以鼓入足量空气能使木炭完全燃烧。②加铅可使铅、锡形成合金，合金熔点比纯金属低，所以加铅能使锡较易熔化流出。故填：形成合金熔点降低。（3）①合金的硬度一般比纯金属大，所以锡往往与其它金属制成合金使用，目的是增大硬度。②因为锡的活动性比氢强，锡器会与酸性物质反应，所以很少装酸性物质。
三、探究题
23．某化学兴趣小组在实验室里进行木炭还原氧化铜的实验。
(1)【实验一】兴趣小组先按照课本实验方法进行实验。请你写出木炭还原氧化铜的化学方程式___________。但同学们发现，加热5分钟后仅能得到混有少量红色固体的黑色粉末。
如何让木炭还原氧化铜时得到更多的铜呢？
(2)【实验二】该小组同学在老师的指导下改进了实验，装置如右图。酒精灯火焰上加金属网罩的目的是___________，检查气密性后往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚有气泡时，___________(填“能”或“不能”)确定氧化铜和炭粉已经开始反应，理由是___________。
(3)待反应结束，用止水夹将乳胶管夹住，让产物自然冷却。若不关闭止水夹，可能出现的问题是___________。待产物冷却后，出现大量红色固体，实验获得了圆满成功。
(4)小明发现通入澄清石灰水里的气体有逸出液面的现象，怀疑反应时还有其它气体生成，比如一氧化碳。老师首先赞扬小明有科学的质疑精神，建议化学兴趣小组继续展开探究。
【设计方案】实验装置如上图(浓硫酸有吸水作用)
打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，关闭K，点燃酒精喷灯和酒精灯，充分反应后，熄灭酒精喷灯，打开K，再通一段时间氮气。
① 实验前通入氮气是为了___________。
② 方案一：从定性观察角度判断。若___________(实验现象)，则产物既有一氧化碳又有二氧化碳。
③方案二：从定量计算角度判断。取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验，若产物既有一氧化碳又有二氧化碳且最后玻璃管内只有铜剩余，则参加反应的碳的质量m的取值范围是___________。
【答案】 ；集中火焰，提高温度 ；不能 ；一开始装置内空气受热逸出 ；石灰水倒吸，导致试管炸裂； 排尽装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合在高温下发生爆炸 ； B中澄清石灰水变浑浊，D处尾气燃烧产生蓝色火焰 ； 0.3g＜m＜0.6g
【解析】（1）木炭能与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为；（2）酒精灯火焰上加金属网罩的目的是集中火焰，提高温度；检查气密性后往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚有气泡时，不能确定氧化铜和炭粉已经开始反应，因为一开始装置内空气受热逸出，不能说明氧化铜和炭粉开始反应；（3）待反应结束，用止水夹将乳胶管夹住，让产物自然冷却。若不关闭止水夹，装置内压强减小，可能石灰水倒吸，导致试管炸裂；
（4）设计方案：① 反应可能有一氧化碳生成，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，故实验前通入氮气是为了排尽装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合在高温下发生爆炸；
② 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳具有可燃性，燃烧产生蓝色火焰，故从定性观察角度判断。若B中澄清石灰水变浑浊，D处尾气燃烧产生蓝色火焰，则产物既有一氧化碳又有二氧化碳；
③如果碳只能生成一氧化碳，设参加反应的碳的质量为x
x=0.6g
如果碳只能生成二氧化碳，设参加反应的碳的质量为y
y=0.3g
由于反应生成了二氧化碳和一氧化碳的混合物
故参加反应的碳的质量m的取值范围0.3g＜m＜0.6g。
四、计算题
24．我国铁矿石资源比较丰富，2000年，钢铁年总产量就已达到1．27亿吨，成为世界钢铁大国。某钢铁厂日产含3％杂质的生铁2 240 t，则需要含Fe2O3 80％的赤铁矿多少吨？
【答案】3880t。
【解析】2 240 t含3％杂质的生铁中纯铁的质量为：2 240 t(1-3％) =2172．8
设日产含3％杂质的生铁2 240 t，需要含Fe2O3 80％的赤铁矿的质量为x
Fe2O3+3CO 高温2Fe+3CO2
160 112
80% 2172．8t
=
x=3880t。
答：日产含3％杂质的生铁2 240 t，需要含Fe2O3 80％的赤铁矿的质量为3880t。
25．炼铁厂利用1000 t含80%的赤铁矿，可以炼出多少t纯铁？可以炼出多少t含铁96%的生铁？
【答案】可以炼出560t纯铁；可以炼出583.3t含铁96%的生铁。
【解析】解：方法一：纯铁的质量为：
生铁的质量为：
方法二：设可炼出纯铁的质量为x。
可炼含铁96%的生铁质量为：
答：可以炼出560t纯铁；可以炼出583.3t含铁96%的生铁。
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