初中化学铁的冶炼试题

在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中，化学发挥了重要作用。

（1）“焦炭炼钢”是先将铁精矿（Fe₂O₃）和焦炭同时加入高炉，鼓入热空气，充分反应后得到生铁，再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。

①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，　 　夺取了Fe₂O₃里的氧将铁还原出来。

②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭，若加入的焦炭全部转化为CO₂，则该钢铁厂每年排放CO₂的质量为 　 　万吨。

（2）为了实现CO₂的捕集利用，我国研制出一种多功能复合催化剂（含NaFe₃O₄），能将CO₂转化为汽油，转化步骤如下：

CO₂CO（CH₂）_n汽油

①步骤Ⅰ除生成CO外，还生成另一种氧化物。该氧化物的化学式是 　 　。

②下列说法错误的是 　   　（填字母）。

a.所得汽油中含有C、H两种元素

b.NaFe₃O₄中O为﹣2价，Fe为+3价

c.上述转化不仅有利于CO₂减排，还可以减轻人类对化石能源的需求

（3）一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图所示。

①高温下，用H₂炼铁时反应的化学方程式为 　                              　。

②跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”的主要优点有 　                     　。

③从物质组成的角度，说明向炼钢炉中加入废钢的目的：　                   　。

金属的利用和保护。

（1）图1利用了铜的物理性质是 　 　。

（2）图2说明铁具有 　 　性。

（3）工业上利用一氧化碳和氧化铁炼铁的化学方程式是 　                 　。

（4）图3是用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈条件的实验。只有甲中铁钉有明显锈迹。

①实验乙中植物油的作用是 　    　；

②由实验甲、丙可得出的结论是 　                 　。

（5）宜昌三峡机场新国际航站楼钢网架建设中，使用了700多吨钢。

①酸雨会腐蚀钢网架，造成酸雨的主要物质是 　     　；

A．	甲烷
B．	二氧化硫
C．	二氧化氮
D．	一氧化碳

②钢网架防腐漆施工时规定，表面清理结束4～8小时内必须进行防腐底漆的喷涂，其原因是 　                        　。

2021年5月15日，中国首个火星探测器祝融号成功着陆火星，传回的图像在视觉上呈现为橘红色，是因为其地表广泛分布赤铁矿。

（1）祝融号着陆后，展开太阳能板，把太阳能转化为 　 　能，驱动仪器正常运转；太阳能板主要成分是单晶硅，常温下硅元素与碳元素的化学性质相似，其原因是 　               　。

（2）赤铁矿的主要成分是 　   　（写化学式），工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式为 　                                 　。

（3）每年因腐蚀而报废的金属数量惊人，请列举防止铁制品生锈的一条措施 　 　。

铁是一种重要的金属。下列关于铁的叙述错误的是（　　）

A．生铁是纯净物

B．涂油漆可防止铁生锈

C．工业上常用赤铁矿冶炼铁

D．铁与硫酸铜溶液的反应属于置换反应

金属材料在生活、生产中有广泛的应用。请回答下列问题：

（1）生活中用铁锅炒菜，主要利用了铁的　　性。

（2）工业上用赤铁矿（主要成分为氧化铁）炼铁，其反应原理是　　（化学方程式表示）。

（3）2020年6月21日，时速600公里的高速磁悬浮试验样车成功试跑，制造样车外壳的主要材料是铝合金。铝合金与纯铝相比具有的优点是　　（写出一点即可）。

（4）金属资源有限，不能再生。写出防止铁生锈的一种方法　　。

研究金属的冶炼和腐蚀对于合理生产和使用金属有着重要意义。下列说法不正确的是（　　）

A．炼铁是将铁的化合物转化为铁单质的过程

B．炼铁时，固体原料从高炉下方加入，空气从上方通入

C．铁被腐蚀时发生了铁单质转化为铁的化合物的反应

D．洗净铁制品表面的油膜能有效防止其腐蚀

高炉炼铁的主反应为Fe₂O₃+3CO $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$2Fe+3CO₂．下列有关说法正确的是（　　）

A．该反应既是氧化还原反应又是置换反应

B．CO由焦炭和焦炭燃烧所得的CO₂反应产生

C．所得产物为生铁，含碳量比钢低

D．高炉尾气对环境无影响，可直接排放

下列有关金属材料的说法错误的是（　　）

A．在潮湿的空气中铁易生锈

B．金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一

C．铝和金都有很好的抗腐蚀性，是因为二者的化学性质都很稳定

D．高炉炼铁的原理是在高温条件下，用一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来

用如图装置在相应条件下完成下列实验

（1）探究燃烧条件：B盛木炭粉。

①由A处通N₂一段时间后，加热B，B、C无明显变化。

②待B冷却至室温，由A处通入O₂一段时间，B、C无明显变化。

③由A处继续通入O₂，加热B，木炭粉燃烧，C中溶液变浑浊。

结论：由①、③可知燃烧需要　　；由②、③可知燃烧需要　　。

（2）探究CO与金属氧化物反应：B盛金属氧化物。

I、模拟工业炼铁：A处通CO，B盛Fe₂O₃粉末，B处下方放酒精喷灯，D处放酒精灯。

实验：在A处通入CO时，应立即点燃　　处（填“B”或“D”）酒精（喷）灯。在B处加热一段时间后可观察到的现象是　　。

II、探究金属氧化物的组成：A处通CO，B盛金属氧化物，B处下方放酒精喷灯、D处放酒精灯。

已知：CuO、Fe₃O₄均为黑色物质，B中所盛粉末：CuO或Fe₃O₄或两者混合物。

实验：同Ⅰ操作、B中可观察到既有红色固体生成，又有黑色固体生成。

实验结论（定性）：该黑色粉末为　　。

定量分析：经测定反应前B重180克，完全反应后B重170.4克。将反应后B中固体全部加入到足量的稀硫酸中，完全反应后经过滤、洗涤、干燥，测得剩余固体12.8克。

实验结论（定量）：m（CuO）：m（Fe₃O₄）＝　　（写最简整数比）。

铁是目前世界上使用最多的金属

（1）生活中：把铁制成铁锅，是利用了铁的延展性和　　性。为了防止铁制品锈蚀，可釆用的一种防锈方法是　　。

（2）工业上：如图是模拟赤铁矿炼铁的装置图

请回答下列问题：

①装置A玻璃管中的实验现象为　　。

②该套装置是否会对环境造成污染？　　（填“是”或“否”），请说明理由　　。

铁是目前使用最广泛的金属，请回答：

（1）铁可以用来制作炊具，这是利用了铁的　　性。

（2）相比于黄铁矿（主要成分FeS₂），工业上选赤铁矿（主要成分Fe₂O₃）为原料炼铁的优点是　　。

（3）金属腐蚀造成的损失巨大，钢铁防腐尤为重要。下列钢铁制品的防护措施不合理的是　　（填序号）。

A．在车船的表面喷涂油漆        B．将使用后的菜刀用布擦干

C．在铁制品表面镀上一层锌      D．用洗涤剂把铁制品表面的油膜洗净

以煤为原料获得的化工产品有着广泛的用途。请回答下列问题：

（1）煤是 　　（填"可再生"或"不可再生"）的化石能源。

（2）煤加工得到的焦炭广泛应用于炼铁。如图是高炉炼铁的示意图，据图回答：

①焦炭在炼铁过程中的主要作用是 　　、 　　；原料中石灰石的作用是 　　。

②铁矿石（主要成分为Fe ₂O ₃）进入高炉前要粉碎成小颗粒，其原因是 　　。写出高炉内生成铁的化学方程式： 　　。

③图中出铁口低于出渣口，说明生铁的密度比炉渣 　　（填"大"或"小"）。

（3）生铁的含碳量比钢 　　（填"高"或"低"）。

怀化市城区在2018年1月投放了大量的“共享单车”（如图所示），极大地缓解城市交通压力，减少大气污染，方便市民绿色出行。

（1）“共享单车”的部件中用到的合成材料有　　（填图中的序号）；

（2）“共享单车”常年露天放置，其中钢铁制造的部件与空气中氧气和　　等发生化学反应而生锈，为防止钢铁生锈。常采用　　方法（答一点即可）。

（3）“共享单车”所使用的钢铁来自工业炼铁，其反应的原理是　　（有化学方程式表示）。

如图为教材中实验室模拟炼铁的实验改进装置（部分夹持仪器略去）。

实验步骤如下：

Ⅰ．连接好装置，并检查装置的气密性；

Ⅱ．装好药品，先通一会儿CO，再点燃酒精喷灯；

Ⅲ．实验结束，先撤去酒精喷灯，继续通CO直至玻璃管冷却：

回答下列问题：

（1）实验中可看到A处玻璃管里的粉末由红色逐渐变黑，说明Fe₂O₃转化为　　（填化学式），B瓶中澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为　　。

（2）步骤Ⅲ中先撤去酒精喷灯，继续通CO直至玻璃管冷却的目的是　　。

（3）盛满石灰水的B装置在此实验中的作用有下列说法：

①收集多余的CO

②检验并吸收反应生成的CO₂

上述说法中正确的　　

A．只有①B．只有②C．是①和②

兰州中山铁桥，位于城北白塔山下，历尽沧桑，百年不倒，多次参与维修大桥的工程师感叹道：“起初我们以为一百多年了，铆合处多少会有些锈蚀，可当我们将铆件启开后发现，里面完全是簇新的。当时使用炭火和锤具等简单工具，能达到如此工艺令人匪夷所思。”。请同学们结合自己所学的知识回答下列问题。

（1）中山铁桥铆合处簇新如初，说明百年来没有水和　　进入其中而造成锈蚀。

（2）我国生产和使用铁器历史悠久，请写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式　　。

（3）全世界每年因生锈损失的钢铁，约占世界年产量的四分之一，请你写出一种防止铁制品锈蚀的方法　　。（任填一种）