生铁的冶炼-2021年《中考满分计划系列·化学》之一轮全解析（解析版）

考点三十生铁的冶炼

考点解读•巧突破

知识点一：金属在自然界中的存在形式

1.存在形式

金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除少数极不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外，其余都以化合

物形式存在。

2.几种常见的金属矿石及主要成分

名称赤铁矿磁铁矿黄铁矿菱铁矿黄铜矿辉铜矿铝土矿

主要成分FezChFe3O4FeS?FeCO3CuFeSiCu2sAI2O3

知识点二：铁的冶炼

1.一氧化碳还原氧化铁

（1）实验装置。

（2）实验步骤：①检查装置的气密性；②装入药品并固定装置；③向玻璃管内通入CO气体；④加热氧化

铁；⑤停止加热；⑥停止通入CO气体。

（3）实验现象：红棕色粉末逐渐变成黑色；澄清石灰水变浑浊；尾气燃烧产生蓝色火焰。

（4）化学方程式：①3co+Fe2O3—2Fe+3co2（硬质玻璃管中）；

②Ca（OH）2+CO2=CaCO31+H2O（试管中）；

③2CO+O2错误!2co2（酒精灯处）。

（5）实验结论：红棕色的氧化铁被-■氧化碳还原成单质铁。

易错提醒

（1）实验操作分析。

①先通co的目的：排出装置内的空气，以免加热时co与空气混合，可能会发生爆炸。

②实验完毕后继续通入co直到玻璃管冷却的目的：防止氧化铁还原成的铁粉在较高温度下被重新氧化。

③尾气处理：因为co有毒，所以尾气中的co气体要经过点燃处理或收集备用，防止污染空气。

（2）产物检验：可以用与盐酸反应的方法，若有气体生成，说明有铁生成。

2.工业炼铁

（1）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。

（2）冶炼原理：在高温下，利用炉内反应产生的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。

（3）设备：高炉（如图）

铁矿石、焦炭、石灰石

高炉金J直犷气体

SCO+FozOj

ZFe+SCO,

开始生

形成炉渣

进即A。24c曼。2

风口

出铁口〃匚二

（4）炉内的主要反应

①产生CO：

C+02错误!82,CCh+C错误!2c0。

②在高温下用还原剂CO把铁从铁矿石中还原出来：3C0+Fe203=2Fe+3C02o

方法引领

1、焦炭的作用：一是生成还原剂一氧化碳，二是提高高炉的温度；

2、石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转化为炉渣除去；

3、高炉炼铁得到的铁是生铁，其主要成分是铁，还含有C、P、S等元素。

4、一氧化碳还原红棕色的氧化铁，得到黑色粉末-还原性铁粉，铁的形状不同颜色有差异。在用一氧

化碳还原铁矿石的实验过程中，要特别注意在加热前必须将管内空气排尽，尾气要进行处理才能排放。注

意观察装置中的加热仪器不同，一个是酒精灯，一个是酒精喷灯，一氧化碳还原铁矿石的反应条件是高温。

拓展延伸

1.熟记和理解铁的冶炼的原理、原料、设备、涉及的反应、和产物及其相关知识等。

2.根据所给的实验、问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，细致地阅读、分析题意等,

联系着生活实际，细心地进行探究、推理。

知识点三：含杂质物质的计算

1.计算公式

该物质的质量

（1）混合物中某物质的质量分数=xl00%=1-杂质的质量分数

混合物的总质量

（2）某物质的质量=混合物的总质量x该物质的质量分数

某物质的质量

（3）混合物的总质量=

该物质的质量分数

2.计算步骤

（1）将含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量；

（2）将纯净物的质量代入化学方程式进行计算；

（3）将计算得到的纯物质质量换算成含杂质物质的质量。

技巧提升

工业炼铁与实验室“炼铁”的比较

1.还原剂不同。

工业炼铁的原料有铁，矿石、焦炭、石灰石和空气，焦炭和空气发生一系列化学反应，得到一氧化碳，而实

验室“炼铁”采用直接通入一氧化碳气体的方法。

2.设备不同。

工业炼铁使用高炉，而实验室“炼铁”使用硬质玻璃管，用酒精喷灯来实现“高温”条件。

3.产物不同。

工业炼铁的产物是含碳量较高的生铁，实验室“炼铁”能得到较纯净的铁。

知识点四：金属的锈蚀与防护

1.铁制品的锈蚀

（1）条件：与空气中的氧气和水同时接触。

（2）铁锈：主要成分是FezChjHzO,结构很疏松，不能阻碍里层的铁继续被锈蚀。

(3)钢铁的纯度、温度、湿度和酸碱性等也是影响钢铁锈蚀的因素。

2,防止铁生锈的常用方法

(1)干：保持铁制品表面洁净和干燥。

(2)膜：在铁制品表面覆盖保护膜，如在车、船的表面喷涂油漆，机械表面涂油，在杯子表面烧涂搪瓷等。

(3)镀：在铁制品表面镀一层其他金属，如在钢铁表面镀锌、镀格等。

(4)烤：用化学方法使铁制品表面形成致密的氧化膜，如锯条上的烤蓝。

(5)改：改善金属的本质，制成合金，如在铁制品中加入银、铭制成不锈钢，可以增强耐腐蚀性能。

3.保护金属资源

金属资源是有限的而且不可再生

废旧金属的随意丢弃造成资源浪

费和环境污染

保护金属资源《,阻止金属的锈蚀

回收利用废旧金属

I有效途径

有计划、合理地开采

.寻找金属的代用品

关于铁的锈蚀条件的探究

铁生锈是铁与氧气和水共同反应的结果，因此关于铁生锈的探究主要是针对这两个条件，通常有两种

考查方式：对实验进行设计或解答探究过程中的某些环节。无论是哪种考查方式，都是针对生锈条件进行

探究，都要注意用控制变量法设置对比实验，逐个条件加以验证，以得到结论。

控制变量法的应用

探究金属腐蚀的条件通常采用控制变量法设计对比实验来进行。控制变量是控制一个量不同，其他条件都

相同的情况下，来研究该变量对反应的影响。控制变量法的设计程序如下：

自变量无关变量应变量「

实验组施加相同发生

消失或程

度改变

对我科学

不法结论

方法引领

1、铜生锈需要铜与水、氧气、二氧化碳同时接触。生成碱式碳酸铜（铜绿CU2（OH）2c03）

2、铁生锈和铁燃烧的实质都是氧化反应，但铁燃烧时剧烈的氧化反应而铁生锈是缓慢氧化，反应产物

铁锈是红色的，而四氧化三铁是黑色的。

拓展延伸

1.金属腐蚀注意的问题

①铁锈的主要成分是氧化铁，颜色为红色，具有疏松多孔的结构，易吸水，所以铁制品表面的锈如

果不及时除去，会加快生锈的速度；

②高温时或在盐水环境中，铁生锈的速度也会加快。用过的菜刀或炒完菜的铁锅上的水没擦干净，

过一晚上会生锈，就是这个缘故。

2.日常生活中常见的替代金属材料的用品有自来水管、下水管道、门窗等，它们是由金属材料改为塑

料管或塑铝管、塑钢门窗。塑铝和塑钢属于特殊塑料•，不是金属材料。

典题引领•拨思路

1.（2020・四川内江）下列有关金属资源的利用与防护解释不合理的是（）

A.在001A型国产航母金属外壳覆盖涂料，主要是为了美观

B.用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可减缓钢铁的腐蚀

C.用铝合金制造国产大飞机C919机壳，是利用铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀

D.切菜后的菜刀用清水洗净擦干，可减缓菜刀生锈

【答案】A

【解析】

A、在001A型国产航母金属外壳覆盖涂料，除了美观，更重要的是可以隔绝氧气和水，起到防锈的目的，

符合题意；

B、用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可以隔绝氧气和水，减缓钢铁的腐蚀，不符合题意；

C、铝合金是铝的合金，具有质轻、硬度大，耐腐蚀等特点，故可用铝合金制造国产大飞机C919机壳，不

符合题意；

D、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，切菜后的菜刀用清水洗净擦干，保持菜刀表面干燥，可减缓菜刀生

锈，不符合题意。

故选A»

2.（2020•吉林长春）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

【答案】C

【解析】

A、铁生锈的条件是铁与氧气、水接触，故在潮湿的空气中铁易生锈，正确。

B、金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一，正确。

C、铝有很好的抗腐蚀性，是因为铝在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。不是铝的化学性质稳

定，错误，符合题意。

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，正确。

故选Co

3.（202。广州）铁制品通常比铝制品更容易锈蚀，下列说法正确的是（）

A.铁的金属活动性比铝强

B.铝在自然界中以单质形式存在

C.锈蚀的铁制品无回收价值

D.自行车链条涂油有防锈作用

【答案】D

【解析】铁生锈是铁和氧气和水共同作用的结果。

A、在金属活动性顺序表中，铁在铝的后面，则铁的金属活动性比铝弱，故A不正确；

B、铝的化学性质活泼，铝在自然界中以化合物形式存在，故B不正确；

C、锈蚀的铁制品除去铁锈，可以回收，有回收价值，故C不正确；

D、自行车链条涂油可以防止铁和水和氧气接触，有防锈作用，故D正确。故选D。

4.（2020・湖南怀化）港珠澳大桥的桥、岛、隧以及“雪龙2号”的船身等主要由金属材料制成。下列金属防

护措施不正确的是（）

A.在金属制品表面镀保护层

B.改变金属结构制成合金使用

C.在金属制品表面涂油漆

D.用稀盐酸定期清洗金属制品

【答案】D

【解析】

A、在金属制品表面镀保护层，使金属和空气或水隔绝，防止金属生锈，不符合题意；

B、合金往往具有良好的抗腐蚀性，制成合金后使用，能防止生锈，不符合题意；

C、在金属表面刷漆或是涂油使金属和空气或水隔绝，能防止金属生锈，不符合题意；

D、用稀盐酸定期清洗金属制品，稀盐酸是酸性物质，会加速铁的锈蚀，符合题意。故选D。

5.（2020•重庆中考）“中国高铁，世界第一"，高铁列车车体材料使用了含银不锈钢，工业上火法炼银的原

理是：C+2NiO二2Ni+CO2f下列说法错误的是（）

A.反应中NiO发生还原反应

B.气体产物中可能有CO

C.该不锈钢中还含有铁和碳

D.该不锈钢合金的硬度小于纯铁

【答案】D

【解析】

A、反应物NiO中银元素化合价为+2,生成物Ni银元素化合价为0,故反应中NiO发生还原反应，选项A

正确；

B、碳与二氧化碳在高温下反应可生成一氧化碳，且C和NiO也可能直接生成一氧化碳，故气体产物中可

能有CO,选项B正确；

C、钢都是铁碳合金，一定含有铁和碳，因此该不锈钢中除J'含有银外还含有铁和碳，选项C正确；

D、因为合金硬度比纯金属硬度大，所以该不锈钢合金硬度大于纯铁，选项D错误。故选D。

6.（2020・重庆）下列物质属于纯净物的是（）

A.钛合金B.大理石

C.蒸储水D.煤

【答案】C

【解析】

A.钛合金，是在金属钛中加入了其它的金属或非金属，所以是混合物，不符合题意；

B.大理石的主要成分是碳酸钙，还含有其它杂质，所以大理石是混合物，不符合题意;

C.蒸储水只含有水一种物质，是纯净物，符合题意；

D.煤是多种无机物和有机物组成的混合物，不符合题意。故选C。

7.（2020•四川内江）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。

8.（2020•江苏常州）垃圾分类可以减少污染，节约资源。废旧干电池投入的垃圾桶上应该显示的标志是（）

RecyclableHarmfulwaste

KitchenwasteOtherwaste

【答案】B

【解析】

废旧干电池中含有汞等有害物质，属于有害垃圾。故选B.

9.（2020・湖南怀化）高炉炼铁的主反应为3co+Fe2（）3蟹2Fe+3cCh.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C02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

【答案】B

【解析】

A、反应中CO得氧变成CO?发生氧化反应，Fe?O3失氧变成Fe发生还原反应，所以这个反应是氧化还原反

应；置换反应指由一种单质和一种化合物反应，生成另外一种单质和一种化合物的反应，由于反应的反应

物中没有单质，该反应不属于置换反应，不符合题意：

B、焦炭燃烧放热，提高炉温，反应为：C+O?错误!C02；并转化成CO,反应为：CO2+C错误!2c0,符合题

意；

C、生铁中的含碳量为2%〜4.3%,钢中的含碳量为0.03%〜2%,故生铁的含碳量比钢高，不符合题意；

D、高炉尾气中含有一氧化碳等有害气体，对环境有危害，不能直接排放，不符合题意。故选B。

10.（2020.江苏常州0）中国古代很多发明创造与化学工艺有关。西汉海昏侯墓出土的青铜雁鱼灯造型优美，

设计精妙，其剖面图如图。

⑴先秦《考工记》中有关青铜成分记载：“六分其金而锡居其一“（注：此处“金''指铜），由此可知，雁

鱼灯灯体的材质硬度比纯铜（选填“大”或“小”）。

（2）雁鱼灯出土时表面某些部分存在绿色锈蚀。该绿色固体的主要成分是（填名称），

可用棉签蘸取（填化学式）擦涂去除。

（3）雁鱼灯的灯罩可自由开合，以调节进风量的大小。当看到有大量黑烟产生时，应（选

填“扩大”或“减小”）进风口从而促进燃料充分燃烧。

（4）雁鱼灯的大雁脖颈可将燃烧产生的废气引入水中以减少对室内环境的污染。《汉书•地理志》中记载：

“高奴，有淆水可燃”（注："高奴”为地名，"淆水''指的是石油）。如果雁鱼灯采用淆水为燃料，燃烧产生的

废气中含有的污染性气体如（填化学式）会使水体呈_______________性，需要经常换水。

【答案】（1）大（2）碱式碳酸铜HC1（3）扩大（4）SOz酸

【解析】

（I）由题上信息可知，雁鱼灯灯体的材质是合金，因合金的硬度比组成它的纯金属大，所以灯体材质的硬

度比纯铜大，故填：大。

（2）雁鱼灯出土时表面某些部分存在绿色锈蚀。该绿色固体的主要成分是碱式碳酸铜，可用棉签蘸取稀盐

酸擦涂去除，因为铜在潮解的空气中会与氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿，铜绿的主要成分是碱式碳酸

铜，因为碱式碳酸铜会与稀盐酸反应，所以可用涂稀盐酸（其溶质的化学式为HC1）的方法去除，故填：碱

式碳酸铜HCU

（3）雁鱼灯的灯罩可自由开合，以调节进风量的大小。当看到有大量黑烟产生时，说明氧气不足，此时应

扩大进风口从而促进燃料充分燃烧，故填：扩大。

（4）雁龟灯的大雁脖颈可将燃烧产生的废气引入水中以减少对室内环境的污染。《汉书•地理志》中记载：“高

奴，有淆水可燃”（注：“高奴”为地名，“淆水”指的是石油）。如果雁鱼灯采用淆水为燃料，燃烧产生的废气

中含有的污染性气体如二氧化硫，化学式为S02,二氧化硫溶于水会生成亚硫酸，所以会使水体呈酸性，需

要经常换水，故填：S02酸。

【点睛】充分利用铜在湿润的空气中会生成铜绿，铜绿能与酸反应来解析第2小题；利用石油中杂质较多，

生成的二氧化硫溶于水会生成亚硫酸来解析第4小题。

11.（2020•湖北黄冈）化学基础与常识

（1）第32节东京奥运会组委会计划从废旧电子设备中回收金、银、铜来制作奖牌。选用金、银、铜

为奖牌的主要原料，与下列性质无关的是（填字母序号）。

A有金属光泽B导电性好C化学性质较稳定

（2）电解水生成氢气和氧气，由此说明水是由氢、氧两种元素组成的，其依据是化学反应前后

不变。

（3）现有指定化合价的四种元素：自、H'C'［，它们之间能形成的氧化物共有一种。

（4）下图是某一化学反应前后物质微观示意图，其中“♦”和“。”分别表示两种不同原子。则该反应中

参加反应的两种物质分子个数比为。

一定条件

反应前反应后

【答案】（DB（2）元素种类（3）3（4）2：1或1：2

【解析】

（1）选用金、银、铜为奖牌的主要原料是因为他们具有金属光泽，化学性质又比较稳定，但与其导电性好

无关，故选B。

（2）电解水生成氢气和氧气，由此说明水是由氢、氧两种元素组成的，其依据是根据质量守恒定律，化学

反应前后元素的种类不变。

（3）这四种指定化合价的元素能形成的氧化物为CaO、比0、C02）故能形成的氧化物共三种。

（4）根据图示，该反应表示两个分子和一个分子在反应，因为其中一种分子在反应后还剩余2个，故参加

反应的两种物质分子个数比为2：1或1：2。

12.（2020•云南中考）金属在生产、生活和社会发展中的应用较为广泛。

（1）铜丝，铝丝常用作导线，是因为它们具有良好的性。

（2）早在明代宋应星所著的《天工开物》里就对铁器的生产和使用有所记载，到了现代，炼铁技术得

到进一步发展。炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁的反应，请写出该反应的化学方程式，该反

应（填“属于”或"不属于"）置换反应。

（3）钢窗表面喷漆不仅美观，而且可有效防止铁与空气中的触而生锈。

（4）某同学对含X、Y、铜、银四种金属的混合物进行如下探究，根据实验流程回答下列问题：

一定量的硝

金固体丙

属

混一定量的稀硫酸滤液C

合过滤

物

固体甲

①四种金属的活动性由强到弱的顺序是。

②滤液c中所含溶质的成分可能有种情况。

【答案】（1）导电（2）3co+Fe2C＞3驾2Fe+3co2。

不属于（3）氧气和水（4）丫＞*＞铜＞银3

【解析】

（1）铜丝，铝丝常用作导线，是因为它们具有良好的导电性；

（2）一氧化碳与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：3co+Fe2t）3鲤

2Fe+3cCh，该反应的反应物是两种化合物，不属于置换反应；

（3）铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，故防止铁生锈可以隔绝氧气和水，起到防锈的目的，故填：氧气

和水：

（4）①向含X、Y、铜、银四种金属的混合物中加入一定量的稀硫酸，得到滤液A、气体和固体甲，铜、

银与稀硫酸不反应，故X、Y中至少一种与稀硫酸反应，向滤液A中加入过量Y,得到气体、滤液B和固

体混合乙，说明Y能与稀硫酸反应生成氢气，目滤液A中含有X的盐溶液，Y能与X的盐溶液反应生成X,

固体混合物乙是X、Y的混合物，说明在金属活动性顺序中，X、Y在氢前，且Y比X活泼，故四种金属的

金属活动性顺序为：丫＞*＞铜＞银；

②由①可知，固体混合物乙是X、Y的混合物，向固体混合物乙中加入一定量的硝酸银溶液，由①可知，金

属活动性：Y＞X＞铜＞银，故Y先与硝酸银反应生成Y的盐溶液和银，待Y完全反应后，X再与硝酸银反

应生成X的盐溶液和银，如果硝酸银含量不足，只能与Y反应，则溶质只有Y的硝酸盐，如果硝酸银恰好

和X完全反应，则溶质有X的硝酸盐和Y的硝酸盐，如果硝酸银过量，则溶质有X的硝酸盐、Y的硝酸盐

和硝酸银，故滤液C中所含溶质的成分可能有3种情况。

13.（2020•内蒙古呼和浩特）某校化学兴趣小组的同学发现长期露置在空气

中的金属M表面会被锈蚀，于是他们一起探究金属M锈蚀的原因。经检测，锈蚀物中除含有M元素外，

还含有C、H、O三种元素。

（1）甲同学依据锈蚀物中的组成元素，推测空气中肯定参加了反应，但不能确定空气中的氧气

是否参与反应。为了确认空气中的氧气是否参加反应，设计如图系列实验，你认为其中必须要做的对照

实验是（填字号）。

-

日1三，

--O：

Q和CCh--C0：--CO：

-金属M金属M卜金属M，金属M

4孤蒸僵水|•蒸溜水小固体干燥剂

8-蒸播水

4BCD

（注：蒸储水是煮沸迅速冷却的，固体干燥剂仅吸收水分）

若观察到（填现象），证明氧气参加了反应。

（2）若金属M是铜，铜器据长期露置在空气中会生成绿色铜锈，它的主要成分是碱式碳酸铜（铜

CU2（OH）2co3）。小组同学欲探究CU2（OH）2co3的性质。

查阅资料：①CU2（0H）2c03的化学性质与Cu（0H）2和CuC03混合物的性质相同

@CU（0H）2受热分解生成CuO和H2O,CUCO3的化学性质和CaCCh相似

③白色CuSCU粉末遇水变蓝色

结合以上信息分析Cs（OH）2c03加热分解产物为

（实验探究）

为进一步验证CU2（OH）2c03受热分解产物，从如图中选择部分装置进行实验。装置的连接顺序为

（实验结论）碱式碳酸铜受热易分解。

【答案】（1）CO2和H2OACA中M生锈，C中M不生锈（2）CuO、CO?和H?0（实验

探究）ADBA中固体由绿色变为黑色，D中白色固体变为蓝色，B中澄清石灰水变浑浊

【解析】

解：（1）根据题目信息，锈蚀物除了含有M元素，还含有C、H、。三中元素，这三种元素则来自于空气，

而空气中含有碳元素为二氧化碳，含有氢元素为水，这两种物质包含了C、H、O三中元素，所以这两种一

定参与了反应；空气也有氧气的存在，含有氧元素，因此为了确定氧气是否参与的反应，设计实验验证氧

气的影响，将氧气作为唯一变量，而A和C只是将氧气作为了变量，所以选择其为对照实验；若观察到A

中生锈，B不生锈，说明氧气存在可以使M生锈，得出实验结论，氧气参加了反应；

故答案为：C02和H2O；AC；A中M生锈，C中M不生锈。

（2）根据题目信息，碱式碳酸铜可以看做是氢氧化铜和碳酸铜的混合物，而碳酸铜与碳酸钙性质相似，氢

氧化铜受热分解生成氧化铜和水，碳酸铜则加热会生成氧化铜和二氧化碳，所以碱式碳酸铜受热分解则会

生成氧化铜、水和二氧化碳；

故答案为：CuO、CO2和H2O。

【实验探究】反应物为固体且需要加热，所以选择A为发生装置，氧化铜为黑色固体，因此在A中通过固

体颜色变化确定，二氧化碳可以用澄清石灰水验证，水可以利用无水硫酸铜验证，而验证水的存在是先放

在澄清石灰水之前，避免气体先通过澄清石灰水带出水蒸气，影响实验结果判断，所以顺序为ADB；A中

固体变为黑色，证明氧化铜的存在，D中无色变为蓝色，证明水的存在，澄清石灰水变浑浊，证明了二氧化

碳的存在；

故答案为：ADB；A中固体由绿色变为黑色，D中白色柜体变为蓝色，B中澄清石灰水变浑浊。

14.（2020•辽宁沈阳）掌握科学的研究方法，探索化学世界的奥秘。

（1）实验是学习化学的重要途径，对比法是一种常用的实验方法。请完成下列实验中的问题：

实验一：探究燃烧的条件

如图所示，为证明燃烧需要可燃物，可用玻璃棒分别蘸取蒸储水和,置于酒精灯火焰上，观察现

象。

实验二：探究铁锈性的条件

迅速冷

~却的沸水

4—铁钉

铁钉——铁钉留一蒸储水

BC

①试管（填字母）中的铁钉生锈。

②通过对比试管B、C中的现象，可以得出铁生锈需要与接触。

（2）在“宏观一微观一符号”之间建立联系，是学习化学特有的思维方式。一氧化碳燃烧的微观模拟示

意图如下所示:

O■点燃«o•氧原子

+

O•o碳原子

依据图中所给信息，回答下列问题：

①写出该反应的化学方程式：,其基本反应类型是。

②从微观角度分析

a、CO和COz的组成元素相同，但化学性质不同，其原因是。

b、化学反应前后不变（写一点）。

（3）比较与归纳是学习化学的重要方法。由碳、氯元素组成的物质种类繁多，烷烧就是其中一类重要的

物质，下表列出了烷煌的一些信息。

名称甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷..........

C2H6C3H8C4H10C6H14

化学式CH4C5H12..........

碳元素的质量分数75.0%80.0%81.8%82.8%83.3%83.7%..........

1g物质完全燃烧消耗氧气的质量/g4.003.733.643.593.563.53..........

分析表中数据，我们可以总结出一些与烷燃相关的变化规律，写出其中的两条：

①随着烷烧分子中碳原子数的增加，碳元素的质量分数逐渐（填"增大”或"减小”）。

②o

【答案】（1）实验一：酒精（其他合理答案均可）实验二：C。2（或空气）（2）①2CO+O2错误!

2c。2

化合反应②分子构成不同（其他合理答案均可）原子种类（或原子数目）其他合理答案均可

（3）①增大②等质量的烷烧完全燃烧时，烷烧中碳元素质量分数越大，消耗氧气的质量越少（其他合

理答案均可）

【解析】

（I）实验一：用玻璃棒分别蘸取酒精和水放在酒精灯火焰上加热，蘸取酒精的能够燃烧，蘸水的因为不是可

燃物，而不能燃烧，可以证明燃烧需要可燃物，故①空可填酒精；

实验二：C试管中铁钉浸在水里，管口未做任何处理，故铁钉同时和氧气与水接触，铁钉易生锈，故②答案

为c；

B试管中迅速冷却的沸水浸没铁钉，铁钉与水接触不与空气接触；C试管中铁钉与水和空气同时接触，C中

铁钉生锈明显，B中铁锈未明显生锈，可以得出铁生锈需要与氧气接触，故③答案为。2；

（2）根据一氧化碳燃烧的微观模拟示意图，可得一氧化碳燃烧化学方程式为：2co+O?错误!2cCh；

一氧化碳燃烧是多变一的反应，按基本反应类型分属于化合反应，故⑤答案为化合反应；

一氧化碳和二氧化碳的组成元素相同，但是分子构成不同，所以化学性质不同，故⑥答案为分子构成；

所有的化学变化都必须遵守质量守恒定律，从宏观和微观的角度解释质量守恒定律，6个不变：宏观——物

质的总质量、元素的种类,元素的质量；微观——原子的种类、原子的数目、原子的质量，以上答案选填；

分析表中数据，我们可以得出随着烷烧分子中碳原子数的增加，碳元素的质量分数逐渐增大，故⑧答案为

增大；

分析表中数据，我们可以得出等质量的烷烧完全燃烧时，烷烧中碳元素质量分数越大，消耗氧气的质量越

少。

考向一：金属矿物

1.（2020.深圳外国语九年级上学期期末）下列矿石冶炼时产生的物质会污染空气且能形成酸雨的是（）

A.赤铁矿（FezCh）B.黄铁矿（FeS2）

C.菱铁矿（FeCO3）D.磁铁矿（Fe3O4）

【答案】B

【解析】污染空气且能形成酸雨的主要气体有二氧化硫、二氧化氮和三氧化硫。根据化学反应中元素种类

是不变的，所以矿石中要含有硫元素或氮元素，才能产生形成酸雨的气体。故选B。

5.“绿色化学”的理念正深入人心，工业生产更应关注。从效益与环保角度最不适宜炼铁的是（）

A.赤铁矿（FezCh）B.磁铁矿（FesCU）

C.黄铁矿（FeS2）D.菱铁矿（FeCCh）

【答案】C

【解析】

A、赤铁矿炼铁后生成铁和二氧化碳，不会污染空气；

B、磁铁矿炼铁后也生成铁和二氧化碳，不会污染空气；

C、黄铁矿炼铁后会生成铁和二氧化硫，二氧化硫会污染空气:

D、菱铁矿炼铁后也生成铁和二氧化碳，不会污染空气。

故选C。

3.科学实践活动为同学们创设了独立思考和实践的机会.请回答:

（1）晓兰参观中国地质博物馆，看到了许多矿石标本，其中的4种矿石及其主要成分如下:

A.赤铁矿B.孔雀石C.方解石D.辉铜矿

；(Cu2S)

(Fe;O5)[CU2(OH)2CO3](CaCO)

①上述矿石标本的主要成分中，所含元素种类最多的是（填字母序号）。

②她根据辉铜矿的主要成分，推测以辉铜矿为原料，可制得含铜元素或含硫元素的产品，她的依据是化

学反应前后不变。

③她依据化学式计算出CU2（OH）2c。3的相对分子质量为222,计算式为

（2）参观结束时，老师进行了小结，并就金属冶炼和金属回收再利用提出了两个问题，请同学们用化学方

程式作答。

①工业上用一氧化碳和赤铁矿炼铁的原理是

【答案】

（1）①B②元素种类；64x2+16x5+1x2+12x1；

（2）①3CO+Fe203g2Fe+3CCh:

【解析】

（1）①根据主要成分的化学式来分析；②根据质量守恒定律来分析；③相对分子质量就是化学式中各原子

的相对原子质量的总和：（2）①氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应能生成铁和二氧化碳.

考向二：金属的冶炼

4.（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。

)

B.氧化铁发生了氧化反应

C.红棕色粉末逐渐变黑

D.实验结束时，先停止通CO,再停止加热

【答案】C

【解析】A、磁铁矿的主要成分是FeaCU,不符合题意；

B、氧化铁被CO夺取了氧，发生了还原反应，不符合题意；

C、在做一氧化碳还原氧化铁的实验过程中，一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，会观察到红棕色粉末

逐渐变黑，符合题意；

D、实验结束时，先停止加热，再停止通CO,防止生成的铁被再次氧化，不符合题意。故选C。

6.（2019•深圳中考）生铁用途十分广泛。工业上利用赤铁矿（主要成分是FezCh,还含少量SiO2等杂质）

冶炼生铁的过程如图：

赤铁矿、焦炭、石灰石（主要成分CaCCh）

］L高炉气体（主要成分N?、CO、CCh和SCh）

空气—*|高炉|---炉渣［主要成分续酸钙（CaSiOs）］

」生铁

回答下列问题：

（1）生铁属于材料（填“合成”或“金属九"高炉气体”中的（填化学

式）会导致酸雨。

（2）“煨烧”时：

①生成CO的反应之一为C+CO2-2CO,该反应属于________________反应（填基本反应类型）。

②用化学方程式表示利用CO炼铁的原理。

③CaCCh和SiCh固体在高温条件下发生反应，生成CO?气体和CaSiCh,该反应的化学方程式为一

（3）生活中铁制品锈蚀的过程，实际上是Fe与空气中、等发生化学反

应的过程。下列措施能防止铁制品锈蚀的是（填标号）。

A.涂油、喷漆B.镀耐腐蚀的珞层

C.用盐水清洗D.久置于酸性环境

【解析】（1）生铁是铁的合金，属于金属材料；二氧化硫气体，会造成酸雨。

（2）①C+CO2二"2cO,反应中由两种物质生成一种物质，属于化合反应。

②CO炼铁的原理是一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为：3co+Fe2O3=2Fe+3co2。

③CaCCh和SiCh固体在高温条件下发生反应，生成CO2气体和CaSiCh,反应的化学方程式为CaCCh+SiO2=

CaSiCh+CChb

（3）铁的锈蚀实质是Fe与空气中水、氧气等发生化学反应的过程。防止铁制品锈蚀就是将铁制品与水、

氧气隔离，可用涂油、喷漆、镀耐腐蚀的铭层等方法防锈；用盐水清洗、久置于酸性环境会加速铁的锈蚀。

【答案】（1）金属

（2）①化合

@3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2

③CaCO3+SiO2=CaSiCh+CO2T

（3）水、氧气

7.工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图。

铁矿石、焦炭和石灰石

高炉气体

轧制

炼铁高炉炼钢炉钢锭——*钢板

热空气

（1）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是。

（2）焦炭的作用是o

（3）高炉气体中有一成分在热空气中含量最多，这种气体的化学式是。

（4）炼钢炉中，通入纯氧的目的是（用化学方程式表示）。

【答案】

（1）增大反应物接触面积，使反应更快更充分

（2）提供炼铁所需的热量和还原剂CO

（3）N2

卢燃

（4）C+02-CO2

【解析】（1）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是增大反应物接触面积，使反应更快更充分。（2）工业

炼铁中利用了焦炭的可燃性，提供热量；又利用其还原性，与二氧化碳反应生成一氧化碳气体。（3）高炉

气体中有一成分在热空气中含量最多，这种气体是氮气，其化学式为N2。（4）炼钢炉中，通入纯氧的目的

联燃

是使生铁中的碳与氧气反应生成二氧化碳，降低碳含量，提高铁的性能，反应的化学方程式为：C+02-C02O

8.（2018•常州中考）铁的冶炼与利用是学习和研究化学的重要课题。

I,铁的冶炼。竖炉炼铁的工艺流程如图1所示。

（1）“燃烧室”中CH,燃烧的作用是________________________________________________________________

(2)写出“还原反应室”中炼铁的一个反应的化学方程式

(3)CH4与高温尾气中的CO?或H2O都能反应生成CO和H2,则16gCH4在催化反应室中完全反应后,

理论上得到H2的质量(m)范围是

赤铁［(FjOJ天然气(CH)

1d高温尾气(CO?和叫0)匕磕q

重金属离子去除率％

.合^^0和也)100-

80-

铁水一)………「60-

40-

20-

Zl-混合气(CH,和。2)0-

00.250.330.500.670.751.00

(注：括号内化学式表示相应物质的主要成分)铁炭混合物中铁的质量分数

图1图2

II.铁的利用，利用铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)处理含有CU(NO3)2、Pb(NO3)2和Zn(NC)3)2的铜

冶炼废水。在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中重金属离子的去除

率，实验结果如图2所示。

(1)铁炭混合物中铁的质量分数为100%时，水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Z"+不能被除去，其原因

是o

(2)铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能除去水中少量的重金属离子，其原因是

(3)处理效果最好时，铁炭混合物中的铁的质量分数为。

【答案】

1.(1)燃烧产生热量、并为生产合成气提供原料

(2)3CO+Fe2O3=M=2Fe+3CO2

(3)4g<m<6g

n.(1)铁的金属活动性排在锌的后面

(2)活性炭对铜离子和铅离子具有吸附性

(3)50%

【解析】I.(1)甲烷燃烧放出了大量的热，能够给炼铁提供热量，同时生成了二氧化碳和水，提供了

生产合成气的原料，所以“燃烧室”中CH4燃烧的作用是：燃烧产生热量，并为生产合成气提供原料。(2)

一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式为：3co+Fe2O3堇量2Fe+3c02。

（3）甲烷和二氧化碳反应生成氢气的质量为x。

高温

CH4+CO2=2CO+2H2

164

16gx

164

丽=嚏

x=4g

甲烷和水反应生成氢气的质量为户

丹温

CH4+H2O=CO+3H2

166

16gy

166

16g=y

y=6g

所以理论上得到H2的质量（m）范围是4g<m<6g«

II.（1）铁炭混合物中铁的质量分数为100%时，水中的Ci?卡、Pb2.能被除去、而Zn2+不能被除去，原

因是：铁的金属活动性排在锌的后面。（2）铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能除去水中少量的

重金属离子，原因是：活性炭对铜离子和铅离子具有吸附性。（3）由图2中的数据可知，处理效果最

好时，铁炭混合物中的铁的质量分数为：50%o

考向三：一氧化碳还原氧化铜实验

9.（2018重庆）小明笔记中有一处错误，你认为是图中的哪一处（）

课题3金属资源的利用和保护

C

一、铁的冶炼

।1g2Fe-3CO：不是置换反应

原理：FezCh+3CO

d

IB吧的主要成疝11发生还原反应

a

A.a处B.b处

C.c处D.d处

【答案】B

【解析】A、赤铁矿的主要成分是氧化铁，故选项说法正确；B、一氧化碳夺取「氧化铁中的氧发生了氧化

反应，具有还原性，故选项说法错误；C、该反应的条件是高温，故选