11 探究铁的冶炼实验中考化学必考实验专练

这是一份11 探究铁的冶炼实验中考化学必考实验专练，共8页。试卷主要包含了CO等内容，欢迎下载使用。
高温
炼 铁 原 理 ： Fe2O3 ＋ 3CO ===== 2Fe ＋ 3CO2 。 用 磁 铁 矿 炼 铁 的 化 学 方 程 式 是
高温 Fe3O4+4CO===== 3Fe+4CO2。
A
B
C
（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。
B（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+O点═燃═2CO 。
22
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。
尾气的处理方法有点燃、用气球收集、用排水法收集。
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。
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。
工业炼铁
设备： 高炉 ；
原料： 铁矿石 、 焦炭 、 石灰石 、 空气 ；
高温
反应原理：赤铁矿炼铁原理 Fe2O3＋3CO===== 2Fe＋3CO2 ；磁铁矿炼铁原理 Fe3O4＋
高温
4CO===== 3Fe＋4CO2_
点燃 (4)用化学方程式表示，高炉中如何产生一氧化碳： C＋O2=====
产品： 生铁 。
石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣除去。
高温 CO2， C＋CO2=====
2CO 。
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
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．（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：
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
元素编号
①
②
③
④
金属材料使用的大致年代
公元前 7000 年
公元前 4000 年
公元前 2200 年
公元 1827 年
在地壳中的含量/%
0.007
0.00001
4.75
7.73
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。
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。
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。
用赤铁矿（主要成分是 Fe2O3）和一氧化碳炼铁的化学方程式为。
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。
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）。
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。
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；
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
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
高温
(2) Fe2 O3 +3CO2Fe+3CO2
(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
高温
Fe2O3 +3CO2Fe+3CO2
(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
元素编号
①
②
③
④
金属材料使用的大致年代
公元前7000 年
公元前 4000 年
公元前 2200 年
公元 1827 年
在地壳中的含量/%
0.007
0.00001
4.75
7.73
。
(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】
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；
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；
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。
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。
炼铁炉中生成铁的化学方程式为。
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。
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
高温高温
Fe2O3 +3CO2Fe+3CO2 (或Fe3O4 +4CO3Fe+4CO2 )
除杂碳或 C (5)低
【解析】
常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿；
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；
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
高温
温下反应生成铁与二氧化碳，化学反应方程式为： Fe2 O3 +3CO2Fe+3CO2 ；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：
高温
Fe3O4 +4CO3Fe+4CO2 ；
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。
用赤铁矿（主要成分是 Fe2O3）和一氧化碳炼铁的化学方程式为。
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。
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）。
高温
【答案】（1） Fe2O3 +3CO2Fe+3CO2
（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】
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：
高温
Fe2O3 +3CO2Fe+3CO2 ；
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；
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。
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；
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