初中化学铁的冶炼解答题

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　　。

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　　。

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"）。

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

早在春秋战国时期，我国就开始生成和使用铁器了。工业上炼铁的原理利用一氧化碳和氧化铁的反应。某校化学兴趣小组利用如图装置进行炼铁原理的实验探究（夹持装置省略）。请按要求填空：

（1）写出装置A中反应的化学方程式： 　　。

（2）装置B的作用为 　　，写出其中反应的化学方程式： 　　；

（3）当装置D硬质玻璃管中看到的现象为 　　、装置E中看到的现象为 　　时，说明装置D中反应发生了。

（4）同学们在讨论实验时，发现该装置存在一个不环保的缺陷，请你指出来： 　　。

铁是一种常见的金属，也是目前世界上年产量最高的金属。下面归纳了初中化学有关铁的知识。

（1）比较生铁和纯铁，其中硬度较大的是　　。

（2）焦炭的主要成分是碳，在生铁冶炼过程中，焦炭参与了下列反应：

①C+O₂CO₂ ②C+CO₂2CO

其中为冶炼生铁提供热量的反应是　　（填序号）。

（3）物质甲的阳离子符号是　　。

（4）若铁与物质乙反应时，火星四射，则生成物中固体的化学式是　　。

（5）若固体为红色单质，则铁与物质乙反应的化学方程式是　　（任写一个）。

工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如图。

已知生铁的含量含碳量为2%﹣4.3%钢的含碳量为0.03%﹣2%。

（1）反应：①Fe ₂O ₃+3CO 2Fe+3CO ₂，②Fe ₂O ₃+3C 2Fe+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（CaSiO ₃），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 　 　。

化学实验是科学探究的重要手段。

（1）某化学小组用图1装置制取氧气。

①A中发生反应的化学方程式为　　。

②用A装置制取氧气时，长颈漏斗下端浸没在液面以下的原因是什么？

③若用B装置收集氧气，请将B装置中导管补画完整。若氧气已收集满，可观察到什么实验现象？

（2）已知甲酸（HCOOH）具有挥发性，在热的浓硫酸中分解生成一氧化碳和水。用图2微型实验装置制取CO，然后用CO还原Fe₃O₄，并检验气体产物。

①氢氧化钠固体的作用是　　。

②写出B中Fe₃O₄发生反应的化学方程式。

③C中观察到的实验现象是什么？

（3）将20 g 碳酸钙加入到盛有100 g稀盐酸的烧杯中，反应后烧杯中有固体剩余物，且固体剩余物和溶液的总质量为115.6 g（气体的溶解忽略不计）。试计算反应前稀盐酸中溶质的质量分数。