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1、专题10 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：_ _。用磁铁矿炼铁的化学方程式是 。ABC氧化铁（1）A管现象：红色固体变成黑色，发生的化CO学方程式为 。BA（2）B处现象：石灰水变浑浊，发生的化学方程澄清的石灰水式为 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+O22CO2。（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
2、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：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_；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_；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_，
3、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 ；磁铁矿炼铁原理 (4)用化学方程式表示，高炉中如何产生一氧化碳： ， 。(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
4、的含碳量为 0.03%2%。（1）反应：Fe2O3+3CO2Fe+3CO，Fe2O3+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：_。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
5、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
6、氧化碳都可以作还原剂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)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+3CO2B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
7、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）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
8、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（M1M2）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 HCOOHB装置
9、丙的作用是防止倒吸C装置丁既可检验CO2，又可收集COD随着反应进行，浓硫酸浓度降低，产生CO气体速率减小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： 实验前的体积实验后的体积锥形瓶内空气（含导管内空气）烧杯内水烧杯内剩余水246.0mL100.0mL51.5mL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%9（2021陕西韩城期末）如图1是一氧化
10、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COB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FeC该实验中所有的化学反应里
11、，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FeO11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_。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_ 13.我国是钢铁大国，经济的发展离不开钢铁。（1）认识钢铁：钢和生铁的区别是 不同。验证Mg、Fe、Cu三
12、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。从物质分类看，赤铁矿属于 。还原反应室中发生置换反应的化学方程式为 。燃烧室中甲烷的作用是 。与传统的冶铁工艺相比，该工艺的优点有 (写一个)。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。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：过滤操作中用到的玻璃仪器有哪些？ 请写出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。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？
