8.3.1 铁的冶炼（练习） -2024-2025学年九年级化学下册同步练习（人教版2024）

第1课时 铁的冶炼（解析版） 姓名：___________班级：___________等级：___________ 一、选择题 1．广西铝土矿资源丰富.铝土矿的主要成分是 A．二氧化硅 B．氧化铝 C．四氧化三铁 D．碳酸钙 【答案】B 【详解】铝土矿含铝元素，主要成分是氧化铝，故选B。 2．镇海楼是广州规模最大的红砂岩文物。红砂岩因含某种氧化物而呈红色，这种氧化物可能是 A．CaO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe(OH)3 【答案】B 【详解】A、CaO是由两种元素组成，一种元素是氧元素，属于氧化物，但属于白色固体，故A错； B、Fe2O3是由两种元素组成，一种元素是氧元素，属于氧化物，属于红色固体，故B正确； C、Fe3O4是由两种元素组成，一种元素是氧元素，属于氧化物，但属于黑色固体，故C错； D、Fe(OH)3是由三种元素组成，不属于氧化物，且属于红褐色固体，故D错。 故选：B。 3．明代科学著作《天工开物》记载了铁的有关知识：①炼铁：“或用木炭，……扇炉风箱，……土(铁矿石)化成铁……”；②炼钢：“凡钢铁炼法，……火力到时，生铁先化，渗淋熟铁之中……”；③铁器：“烧铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”。下列说法不正确的是 A．“风箱”鼓入空气与木炭反应 B．“炼铁”时“土”发生了还原反应 C．“生铁”的熔点比“熟铁”高 D．“铜色”为紫红色 【答案】C 【详解】A、“风箱”鼓入空气，木炭能在空气中燃烧，该选项说法正确； B、“炼铁”时，土(铁矿石)中的氧被夺取，发生的反应为还原反应，该选项说法正确； C、由于生铁先熔化，则说明“生铁”的熔点比“熟铁”低，该选项说法不正确； D、铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铜为紫红色，该选项说法正确。 故选C。 4．下列有关叙述、对应的化学方程式、所属基本反应类型都正确的是 A．赤铁矿炼铁的主要反应：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；还原反应 B．用铁制容器盛放稀盐酸：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；置换反应 C．铁在氧气中燃烧：4Fe+3O22Fe2O3；化合反应 D．拉瓦锡测定空气中氧气含量：2HgO2Hg+O2↑；分解反应 【答案】D 【详解】A、赤铁矿高炉炼铁发生的反应是一氧化碳和氧化铁在高温条件反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，该反应属于还原反应，但还原反应不属于基本反应类型，故选项错误； B、铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应符合“一换一”的特点，属于置换反应，但不能用铁制容器盛放稀盐酸，故选项错误； C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：3Fe+2O2Fe3O4，故选项错误； C、氧化汞受热分解生成汞和氧气，反应的化学方程式为：2HgO2Hg+O2↑，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故选项正确； 故选：D。 5．下列有关化学知识的应用、化学方程式、基本反应类型的叙述正确的是 A．炼铁高炉内炼铁原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2     还原反应 B．工业生产生石灰：CaCO₃CaO+CO₂      分解反应 C．用硫酸洗去试管壁上附着的铜：Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑   置换反应 D．铝制品抗腐蚀的原理：4Al+3O2=2Al2O3        化合反应 【答案】D 【详解】A、高炉炼铁发生的反应为氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为，该反应不属于基本反应类型，故A错误； B、工业生产生石灰是碳酸钙在高温条件下生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故B错误； C、在金属活动性顺序中铜排在氢的后面，即铜不与酸反应，故C错误； D、铝常温下就能与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，防止铝进一步被氧化，化学方程式为，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故D正确。 故选D。 6．实验室用如图装置进行CO还原Fe2O3实验。下列说法正确的是 A．玻璃管中粉末由红色变成白色 B．实验结束前，应该先停止加热，再停止通入CO C．实验中两个酒精灯的作用一样 D．该反应的类型为置换反应 【答案】B 【详解】A、一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，氧化铁为红色，铁粉为黑色，则玻璃管中粉末由红色变成黑色，该选项说法错误； B、为了防止澄清石灰水倒吸，实验结束后，应先停止加热，继续通入一氧化碳至装置冷却为止，该选项说法正确； C、玻璃管下面的酒精灯的作用为加热，而末端酒精灯的作用为点燃一氧化碳，作用不同，该选项说法错误； C、置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，一氧化碳还原氧化铜的反应物均为化合物，不属于置换反应，该选项说法错误； 故选：B。 7．如图为《天工开物》中描绘我国古代炼铁的场景。下列说法错误的是 A．铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素 B．焦炭只起提供热量的作用 C．炼铁中的原理可为 D．炼铁中风箱鼓入空气与投料逆行是为了增大反应物的接触面积，反应更加充分 【答案】B 【详解】A、地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素，故选项说法正确； B、碳与氧气反应生成二氧化碳，放出热量；二氧化碳与焦炭高温下反应生成一氧化碳；因此工业炼铁中焦炭除了起到提供热量的作用，还可将二氧化碳还原为一氧化碳，为反应提供还原剂，故选项说法错误； C、炼铁的原理可以是一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：，故选项说法正确； D、炼铁中风箱鼓入空气与投料逆行是为了增大反应物的接触面积，反应更加充分，故选项说法正确。 故选B。 8．铁的使用促进了人类文明的发展。下列有关炼铁的说法中正确的是 A．甲图中炼铁的原理是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2 B．乙图炼铁高炉中原料焦炭既能提供热量又能制取CO C．甲图中实验开始时应先点燃酒精喷灯 D．两图中得到的铁是完全相同的 【答案】B 【详解】A、由图可知，甲图中反应为一氧化碳和四氧化三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：，不符合题意； B、高炉炼铁的过程中，焦炭燃烧生成二氧化碳，放出大量的热，二氧化碳和焦炭在高温下反应生成一氧化碳，故焦炭既能提供热量又能制取CO，符合题意； C、一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故甲图中实验开始时应先通入一氧化碳，将装置内空气排尽，然后点燃酒精喷灯，防止发生爆炸，不符合题意； D、甲图中一氧化碳和四氧化三铁反应生成的是纯铁，乙图中高炉炼铁得到的是生铁，不完全相同，不符合题意。 故选B。 9．下列各组物质中，在一定条件下，存在如图所示的一步转化关系的是 选项 甲 乙 丙 A H2O H2CO3 CO2 B CO C CO2 C Fe3O4 Fe O2 D H2O2 H2 H2O A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、水和二氧化碳反应生成碳酸，碳酸分解生成水和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，正确； B、一氧化碳不能和其它物质通过一步反应转化为碳，碳燃烧能生成二氧化碳，二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳，错误； C、高温条件下四氧化三铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，铁不能和其它物质通过一步反应生成氧气，错误； D、过氧化氢不能通过一步反应生成氢气，错误。 故选A。 10．如图是铁元素的“价类二维图”，下列推断合理的是 A．铁锈的主要成分是b B．a在氧气中燃烧可得到e C．d的水溶液颜色为浅绿色 D．高温条件下，用CO还原e可得到a 【答案】D 【详解】A、铁锈的主要成分是，是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物，属于氧化物，中氧元素的化合价为-2价，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则中铁元素的化合价为+3价，结合图像可知铁锈的主要成分是e，说法错误，不符合题意； B、由图可知，a对应铁元素化合价为0的单质，则a为铁，由A选项可知e为氧化铁，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，则a在氧气中燃烧不能得到e，说法错误，不符合题意； C、由图可知，d对应铁元素化合价为+3的硫酸盐，则d为硫酸铁，硫酸铁的水溶液颜色为黄色，说法错误，不符合题意； D、由A、B选项分析可知，a为铁、e为氧化铁，一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，则高温条件下，用CO还原e可得到a，说法正确，符合题意。 故选：D。 二、填空与简答 11．工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如下： (1)常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿，其中赤铁矿的主要成分是 （填化学式）。 (2)焦炭在炼铁过程中的主要作用是 ；原料中石灰石（主要成分为）在高温下可将铁矿石中的转变为炉渣，同时生成一种氧化物，该反应的化学方程式为 。 (3)炼铁高炉中鼓入热空气的目的是 ，从物质组成的角度分析，炼钢炉中通入氧气的目的是 。 (4)工业上冶炼铁得到的产品是 （填“纯铁”或“生铁”），属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 【答案】(1) (2) 提供反应所需的热量、提供还原剂CO (3) 提高炉内温度 降低生铁中碳的含量 (4) 生铁 混合物 【详解】（1）赤铁矿的主要成分是氧化铁，化学式为Fe2O3； （2）焦炭燃烧会放出大量热，提高炉内温度，提供反应所需的热量，还可以反应生成具有还原性的一氧化碳，提供还原剂一氧化碳； 原料中石灰石（主要成分为 CaCO3 ）在高温下可将铁矿石中的 SiO2 转变为炉渣 (CaSiO3) ，同时生成一种氧化物，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则该氧化物为二氧化碳，该反应的化学方程式为：；　　　　 （3）炼铁高炉中鼓入热空气的目的是提高炉内温度； 碳能够与氧气反应生成二氧化碳，炼钢炉中通入O2的目的是降低生铁中C元素的含量； （4）工业上冶炼铁得到的产品是生铁，生铁是铁的合金，属于混合物。 12．化学在我国工业发展中发挥着重要作用。 Ⅰ.化学与航天 (1)“北斗”卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统，其中由我国自主研发的氢原子钟和铷原子钟的使用让导航系统的精度提高了一个数量级。如图是铷元素在周期表中的信息和A、B、C、D四种粒子的结构示意图。 ①铷元素的相对原子质量是 。 ②A、B、C、D四种粒子结构示意图中，代表铷原子的是 （填字母，下同），与铷原子化学性质相似的粒子是 。 (2)中国的深空探测正由月球挺进更深远的宇宙。其中一种火箭推进剂在火箭发射过程中，发生反应的微观示意图如图所示： ①参加反应的甲、乙的分子个数比为 。 ②下列说法正确的是 （填字母）。 A．反应后氢原子数目减少    B．保持丙化学性质的最小微粒是氮原子 C．该过程中涉及的化合物有2种    D．反应前后元素种类及原子种类均未发生改变 Ⅱ.化学与生产 甲图是实验室一氧化碳还原氧化铁的装置，乙图是工业炼铁高炉示意图。 (3)甲图实验室还原氧化铁的主要原理是 （用化学方程式表示），最右侧酒精灯的作用是 。 (4)乙图工业炼铁中原料焦炭的作用除作燃料外，还能 。 (5)根据甲、乙图示，结合原料及过程分析，完全反应后甲、乙两者所得产物产品的差异是 。 【答案】(1) 85.47 D C (2) D (3) 除去尾气中有毒的的一氧化碳，防止污染空气 (4)获得还原剂一氧化碳（合理即可） (5)甲得到的是纯铁，乙得到的是生铁（合理即可） 【详解】（1）①由铷元素在周期表中的信息可知，铷元素的相对原子质量是85.47（最下方数字）。 ②由铷元素在周期表中的信息可知，铷元素的原子序数为37，因质子数＝原子序数，所以铷原子的质子数为37，所以A、B、C、D四种粒子结构示意图中，代表铷原子的是D；原子的最外层电子数相同，化学性质相似，所以与铷原子化学性质相似的粒子是C。 （2）①该反应的化学方程式为，所以参加反应的甲、乙的分子个数比为1：2。 ②A. 由质量守恒定律可知，反应后氢原子数目不变，此选项错误； B. 由分子的模型图可知，丙物质是氮气是由氮分子构成的，保持丙化学性质的最小微粒是氮分子，此选项错误； C. 由物质的组成可知，该过程中涉及的化合物有3种，分别为甲、乙、丁，此选项错误； D. 由质量守恒定律可知，反应前后元素种类及原子种类均未发生改变，此选项正确； 故选D。 （3）甲图实验室还原氧化铁的主要原理是氧化铁与一氧化碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为；一氧化碳具有毒性和可燃性，所以最右侧酒精灯的作用是除去尾气中有毒的的一氧化碳，防止污染空气。 （4）碳和碳燃烧生成的二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，所以乙图工业炼铁中原料焦炭的作用除作燃料外，还能获得还原剂一氧化碳。 （5）根据甲、乙图示，结合原料及过程分析，完全反应后甲、乙两者所得产物产品的差异是：甲图是一氧化碳还原氧化铁，能得到纯铁。乙图是炼铁高炉，得到的是生铁，属于混合物。 13．阅读分析，解决问题： 打铁花 “打铁花”是一种传统的民间焰火表演艺术，其原理主要涉及生铁的熔化、氧化还原反应以及铁水的抛射过程。首先，将生铁加热至熔化。将生铁碎片投入火炉内的熔铁罐中，熔铁罐是用上等胶泥制作而成的。为提高加热效率，需要使用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气。约半个时辰，熔铁罐里便会泛起铁水，其温度高达1600℃。 打铁花表演者通过特定的技巧将高温铁水抛向空中，铁水液滴表面和内部都会发生剧烈的氧化还原反应。液滴表面在高温下被强烈氧化，形成一层固态外壳。液滴中的碳在高温下与氧气反应生成一氧化碳气体。液滴表面的固体外壳在内部气体的压力作用下爆裂，形成四处飞溅的铁花。 综上所述，打铁花现象的产生是重力、热能、氧化共同作用的结果。在古老的工艺中，这一景象不仅展示了匠人的技艺，也体现了自然力的美妙作用。 (1)生铁熔化为铁水属于 变化，从微观角度分析，该变化的微观实质是 。 (2)使用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气可提高加热效率，其原理是 。 (3)熔铁罐用的胶泥具有的性质是 （写一点）。 (4)表演者通过特定的技巧将高温铁水抛向空中后，发生的反应的化学方程式为 （写1个）。 (5)打铁花时形成四处飞溅的铁花与生铁中含有的 有关。 【答案】(1) 物理 铁原子间的间隙变大 (2)氧气充足时，焦炭完全燃烧，放出的热量多 (3)耐高温（合理即可） (4)（或） (5)碳 【详解】（1）生铁熔化为铁水的过程中没有新物质生成，属于物理变化；从微观角度分析，该变化的微观实质是铁原子间的间隙变大； （2）使用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气可提高加热效率，其原理是氧气充足时，焦炭完全燃烧，放出的热量多； （3）为提高加热效率，需要使用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气。约半个时辰，熔铁罐里便会泛起铁水，其温度高达1600℃，说明熔铁罐用的胶泥需要耐高温； （4）表演者通过特定的技巧将高温铁水抛向空中后，铁和氧气在高温条件下生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：；碳和氧气在高温条件下生成一氧化碳，反应的化学方程式为：； （5）打铁花时形成四处飞溅的铁花与生铁中含有的碳有关。 14．材料是人类社会物质文明进步的重要标志。纵观人类发展的历史，从石器时代、青铜器时代、铁器时代直到信息时代，每一次时代变革，都与化学材料的发展密不可分。 (1)“沉睡三千年，一醒惊天下”。三星堆遗址出土的青铜大面具，诉说着古蜀文明的灿烂辉煌。青铜属于金属材料中的 （填“合金”或“纯金属”）。 (2)早在春秋时期，我国劳动人民就已开始生产和使用铁器。工业上用赤铁矿炼铁的主要原理是，该反应中还原剂是 （填化学式）。 (3)我国古代就有湿法冶金技术，湿法冶金是利用置换反应从盐溶液中得到金属。在实验室中，把一定量铁粉加入一定量的、和混合溶液中，按下图所示进行实验，出现的现象如图中所述。 试回答：①滤液A中大量存在的金属阳离子是 （填离子符号）。 ②滤渣B中含有的金属单质是 （填化学式）。 ③写出过程I中发生反应的一个化学方程式： 。 (4)多种新材料的成功研制，助力我国进入创新型国家行列。 ①我国科研团队用六方氮化硼制备出某种菱方氮化硼，为新一代激光技术奠定了理论和材料基础。与都是由硼元素和氮元素组成的，但由于结构不同（如图所示），属于不同的物质。 制备氮化硼的化学方程式为，该反应属于 （填“化合”“分解”“置换”之一）反应；由六方氮化硼（h-BN）制备菱方氮化硼（r-BN）的变化属于 （填“物理”或“化学”）变化。 ②芳纶是被广泛应用于航空航天工业的一种性能优良的新材料。芳纶中碳元素和氮元素的质量比为 （填最简整数比），其中所含元素的质量分数最小的元素是 （填元素符号）。 【答案】(1)合金 (2)CO (3) Zn2+、Fe2+ Ag、Cu、Fe （合理即可） (4) 化合 化学 6:1 H 【详解】（1）青铜主要成分是铜、锡，属于金属材料中的合金。故填：合金。 （2）工业上用赤铁矿炼铁的主要原理是在高温条件下，一氧化碳夺取赤铁矿里的氧，将铁还原出来。即，该反应中还原剂是一氧化碳。故填：CO。 （3）把一定量铁粉加入一定量的Cu(NO3)2、Zn(NO3)2和AgNO3混合溶液中，得到的滤渣B中滴加稀盐酸有气体生成，说明滤渣B中含有铁，铁的活动性大于铜、银，小于锌，说明铁与Cu(NO3)2和AgNO3完全反应生成铜、银和硝酸亚铁，铁与硝酸锌不反应，所以①滤液A中含有未反应的硝酸锌，反应生成的硝酸亚铁，滤液A中大量存在的金属阳离子是锌离子、亚铁离子；②滤渣B中含有反应剩余的铁、反应生成的铜、银；③过程I中铁与硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，化学方程式为。故填：Zn2+、Fe2+；Ag、Cu、Fe；。 （4）①制备氮化硼(BN)的反应符合化合反应多变一的特征，该反应属于化合反应；由六方氮化硼（h-BN）制备菱方氮化硼（r-BN）的变化生成了新物质，属于化学变化。故填：化合；化学。 ②芳纶中碳元素和氮元素的质量比=（12×14×n）：（14×2×n）=6：1； 芳纶中碳元素、氢元素和氮元素的质量比=（12×14×n）：（1×10×n）：（14×2×n）=84：5：14，所以所含元素的质量分数最小的元素是氢元素。 故填：6：1；H。 三、计算题 15．2024年2月，李强总理在山西调研，参观太钢生产线、集控室和实验室，并察看手撕钢等产品展示。工业上采用生铁炼钢，可以从铁矿石中提炼生铁。若用含氧化铁80%的赤铁矿石炼铁（杂质不含铁元素），请回答下列问题： (1)钢和生铁在性能上有差异，原因是 。该赤铁矿石所含铁元素的质量分数为 。 (2)已知该赤铁矿石有100t，理论上可以炼出铁的质量是多少？ 【答案】(1) 含碳量不同 56% (2)解法一：设理论上可以炼出铁的质量为x， x=56t。   答：理论上可以炼出铁的质量是56t。 解法二：根据化学方程式可知，在反应过程中，氧化铁中的铁元素全部转化为单质铁。 该赤铁矿石所含铁元素的质量分数为=， 100t该赤铁矿石所含铁元素的质量=100t×56%=56t。 答：理论上可以炼出铁的质量是56t。 【详解】（1）含碳量在2%～4.3%之间的属于生铁，含碳量在0.03%～2%之间的属于钢，钢和生铁在性能上有差异，原因是含碳量不同； 该赤铁矿石所含铁元素的质量分数=； （2）见答案。 ( 8 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1课时 铁的冶炼（原卷版） 姓名：___________班级：___________等级：___________ 一、选择题 1．广西铝土矿资源丰富.铝土矿的主要成分是 A．二氧化硅 B．氧化铝 C．四氧化三铁 D．碳酸钙 2．镇海楼是广州规模最大的红砂岩文物。红砂岩因含某种氧化物而呈红色，这种氧化物可能是 A．CaO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe(OH)3 3．明代科学著作《天工开物》记载了铁的有关知识：①炼铁：“或用木炭，……扇炉风箱，……土(铁矿石)化成铁……”；②炼钢：“凡钢铁炼法，……火力到时，生铁先化，渗淋熟铁之中……”；③铁器：“烧铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”。下列说法不正确的是 A．“风箱”鼓入空气与木炭反应 B．“炼铁”时“土”发生了还原反应 C．“生铁”的熔点比“熟铁”高 D．“铜色”为紫红色 4．下列有关叙述、对应的化学方程式、所属基本反应类型都正确的是 A．赤铁矿炼铁的主要反应：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；还原反应 B．用铁制容器盛放稀盐酸：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；置换反应 C．铁在氧气中燃烧：4Fe+3O22Fe2O3；化合反应 D．拉瓦锡测定空气中氧气含量：2HgO2Hg+O2↑；分解反应 5．下列有关化学知识的应用、化学方程式、基本反应类型的叙述正确的是 A．炼铁高炉内炼铁原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2     还原反应 B．工业生产生石灰：CaCO₃CaO+CO₂      分解反应 C．用硫酸洗去试管壁上附着的铜：Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑   置换反应 D．铝制品抗腐蚀的原理：4Al+3O2=2Al2O3        化合反应 6．实验室用如图装置进行CO还原Fe2O3实验。下列说法正确的是 A．玻璃管中粉末由红色变成白色 B．实验结束前，应该先停止加热，再停止通入CO C．实验中两个酒精灯的作用一样 D．该反应的类型为置换反应 7．如图为《天工开物》中描绘我国古代炼铁的场景。下列说法错误的是 A．铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素 B．焦炭只起提供热量的作用 C．炼铁中的原理可为 D．炼铁中风箱鼓入空气与投料逆行是为了增大反应物的接触面积，反应更加充分 8．铁的使用促进了人类文明的发展。下列有关炼铁的说法中正确的是 A．甲图中炼铁的原理是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2 B．乙图炼铁高炉中原料焦炭既能提供热量又能制取CO C．甲图中实验开始时应先点燃酒精喷灯 D．两图中得到的铁是完全相同的 9．下列各组物质中，在一定条件下，存在如图所示的一步转化关系的是 选项 甲 乙 丙 A H2O H2CO3 CO2 B CO C CO2 C Fe3O4 Fe O2 D H2O2 H2 H2O A．A B．B C．C D．D 10．如图是铁元素的“价类二维图”，下列推断合理的是 A．铁锈的主要成分是b B．a在氧气中燃烧可得到e C．d的水溶液颜色为浅绿色 D．高温条件下，用CO还原e可得到a 二、填空与简答 11．工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如下： (1)常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿，其中赤铁矿的主要成分是 （填化学式）。 (2)焦炭在炼铁过程中的主要作用是 ；原料中石灰石（主要成分为）在高温下可将铁矿石中的转变为炉渣，同时生成一种氧化物，该反应的化学方程式为 。 (3)炼铁高炉中鼓入热空气的目的是 ，从物质组成的角度分析，炼钢炉中通入氧气的目的是 。 (4)工业上冶炼铁得到的产品是 （填“纯铁”或“生铁”），属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 12．化学在我国工业发展中发挥着重要作用。 Ⅰ.化学与航天 (1)“北斗”卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统，其中由我国自主研发的氢原子钟和铷原子钟的使用让导航系统的精度提高了一个数量级。如图是铷元素在周期表中的信息和A、B、C、D四种粒子的结构示意图。 ①铷元素的相对原子质量是 。 ②A、B、C、D四种粒子结构示意图中，代表铷原子的是 （填字母，下同），与铷原子化学性质相似的粒子是 。 (2)中国的深空探测正由月球挺进更深远的宇宙。其中一种火箭推进剂在火箭发射过程中，发生反应的微观示意图如图所示： ①参加反应的甲、乙的分子个数比为 。 ②下列说法正确的是 （填字母）。 A．反应后氢原子数目减少    B．保持丙化学性质的最小微粒是氮原子 C．该过程中涉及的化合物有2种    D．反应前后元素种类及原子种类均未发生改变 Ⅱ.化学与生产 甲图是实验室一氧化碳还原氧化铁的装置，乙图是工业炼铁高炉示意图。 (3)甲图实验室还原氧化铁的主要原理是 （用化学方程式表示），最右侧酒精灯的作用是 。 (4)乙图工业炼铁中原料焦炭的作用除作燃料外，还能 。 (5)根据甲、乙图示，结合原料及过程分析，完全反应后甲、乙两者所得产物产品的差异是 。 13．阅读分析，解决问题： 打铁花 “打铁花”是一种传统的民间焰火表演艺术，其原理主要涉及生铁的熔化、氧化还原反应以及铁水的抛射过程。首先，将生铁加热至熔化。将生铁碎片投入火炉内的熔铁罐中，熔铁罐是用上等胶泥制作而成的。为提高加热效率，需要使用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气。约半个时辰，熔铁罐里便会泛起铁水，其温度高达1600℃。 打铁花表演者通过特定的技巧将高温铁水抛向空中，铁水液滴表面和内部都会发生剧烈的氧化还原反应。液滴表面在高温下被强烈氧化，形成一层固态外壳。液滴中的碳在高温下与氧气反应生成一氧化碳气体。液滴表面的固体外壳在内部气体的压力作用下爆裂，形成四处飞溅的铁花。 综上所述，打铁花现象的产生是重力、热能、氧化共同作用的结果。在古老的工艺中，这一景象不仅展示了匠人的技艺，也体现了自然力的美妙作用。 (1)生铁熔化为铁水属于 变化，从微观角度分析，该变化的微观实质是 。 (2)使用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气可提高加热效率，其原理是 。 (3)熔铁罐用的胶泥具有的性质是 （写一点）。 (4)表演者通过特定的技巧将高温铁水抛向空中后，发生的反应的化学方程式为 （写1个）。 (5)打铁花时形成四处飞溅的铁花与生铁中含有的 有关。 14．材料是人类社会物质文明进步的重要标志。纵观人类发展的历史，从石器时代、青铜器时代、铁器时代直到信息时代，每一次时代变革，都与化学材料的发展密不可分。 (1)“沉睡三千年，一醒惊天下”。三星堆遗址出土的青铜大面具，诉说着古蜀文明的灿烂辉煌。青铜属于金属材料中的 （填“合金”或“纯金属”）。 (2)早在春秋时期，我国劳动人民就已开始生产和使用铁器。工业上用赤铁矿炼铁的主要原理是，该反应中还原剂是 （填化学式）。 (3)我国古代就有湿法冶金技术，湿法冶金是利用置换反应从盐溶液中得到金属。在实验室中，把一定量铁粉加入一定量的、和混合溶液中，按下图所示进行实验，出现的现象如图中所述。 试回答：①滤液A中大量存在的金属阳离子是 （填离子符号）。 ②滤渣B中含有的金属单质是 （填化学式）。 ③写出过程I中发生反应的一个化学方程式： 。 (4)多种新材料的成功研制，助力我国进入创新型国家行列。 ①我国科研团队用六方氮化硼制备出某种菱方氮化硼，为新一代激光技术奠定了理论和材料基础。与都是由硼元素和氮元素组成的，但由于结构不同（如图所示），属于不同的物质。 制备氮化硼的化学方程式为，该反应属于 （填“化合”“分解”“置换”之一）反应；由六方氮化硼（h-BN）制备菱方氮化硼（r-BN）的变化属于 （填“物理”或“化学”）变化。 ②芳纶是被广泛应用于航空航天工业的一种性能优良的新材料。芳纶中碳元素和氮元素的质量比为 （填最简整数比），其中所含元素的质量分数最小的元素是 （填元素符号）。 三、计算题 15．2024年2月，李强总理在山西调研，参观太钢生产线、集控室和实验室，并察看手撕钢等产品展示。工业上采用生铁炼钢，可以从铁矿石中提炼生铁。若用含氧化铁80%的赤铁矿石炼铁（杂质不含铁元素），请回答下列问题： (1)钢和生铁在性能上有差异，原因是 。该赤铁矿石所含铁元素的质量分数为 。 (2)已知该赤铁矿石有100t，理论上可以炼出铁的质量是多少？ ( 8 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$