9.1.2 常见的金属材料（第2课时）-【帮课堂】2024-2025学年九年级化学下册同步学与练（鲁教版2024）

第九单元 金属 第一节 常见的金属材料 第1课时 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.了解金属资源的存在形式，认识常见的金属矿物； 2.理解还原反应的概念； 3.掌握工业炼铁的原理和方法。 重难点：实验室模拟铁的冶炼。 一、金属矿物 1．金属资源存在形式 存在 地壳和海洋中 存在形式 单质(少数很不活泼的金属，如金、银等) 化合物(金、银等以外的金属) 2.地壳中金属元素的含量 3．铜的冶炼及常见的铜矿石 铜是人类最早使用的金属之一。人们主要是通过用焦炭焙烧含有铜元素的矿石获得金属铜。 铜矿石 黄铜矿 孔雀石 辉铜矿 主要成分 CuFeS2 Cu2（OH）2CO3] Cu2S 4．还原反应 焙烧孔雀石时，其主要成分碱式碳酸铜受热会分解，生成氧化铜等产物。氧化铜能与木炭反应，生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为2CuO + C 2Cu +CO2↑。在这个反应中，氧化铜中的氧被碳夺去，铜被还原出来。像这样，含氧化合物中的氧被夺去的反应属于还原反应。 5.当今社会，在众多的金属材料中，铁、铝及其合金一直在人类生产生活中占据着主导地位，钢铁工业的发展状况是世界各国工业化水平的重要标志。 二、铁的冶炼 1．一氧化碳还原氧化铁 【实验装置】 【实验步骤】 ①检查装置气密性； ②装入药品并固定； ③点燃酒精灯； ④向玻璃管中通入CO； ⑤点燃酒精喷灯； ⑥反应完成后熄灭酒精喷灯； ⑦试管冷却后停止通入CO； ⑧熄灭酒精灯。 【实验现象】 ①红色粉末逐渐变黑； ②澄清石灰水变浑浊； ③尾气燃烧并产生蓝色火焰。 【化学方程式】 ①酒精喷灯处：3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 ②试管中：CO2+Ca(OH)2 === CaCO3↓+H2O ③酒精灯处：2CO+O2 2CO2 【注意事项】 ①先通CO：排出装置内的空气，以免加热时发生爆炸。 ②实验完毕后继续通入CO直到玻璃管冷却：防止铁粉在较高温度下被氧化。 ③尾气处理：因为CO有毒，所以尾气中的CO气体要进行点燃处理或收集，防止污染空气。 【记忆口诀】 一氧化碳早出晚归，酒精喷灯迟到早退；前者颠倒会爆炸，后者颠倒会氧化。 2.工业炼铁 【原料】 铁矿石、焦炭、石灰石、空气等 【反应原理】 在高温的条件下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来 【主要设备】 【产品】生铁（混合物）。 【化学方程式】 以赤铁矿为原料，主要反应为：3CO+2Fe2O3 2Fe+3CO2 以磁铁矿为原料，主要反应为：4CO+Fe3O4 3Fe+4CO2 焦炭的作用：①提供热量：C+O2CO2 ②提供还原剂：C+CO2 2CO 炼铁过程中石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。 1．下列矿石不能用于炼铁的是 A．赤铁矿（主要成分Fe2O3） B．黄铜矿（主要成分CuFe S2） C．菱铁矿（主要成分FeCO3） D．辉铜矿（主要成分Cu2S） 2．下列物质属于纯净物的是 A．生铁 B．钢 C．赤铁矿 D．氧化铁 3．工业炼铁原理这个化学反应中起还原作用的物质是 A．Fe2O3 B．CO C．Fe D．CO2 4．还原反应： （1）概念： 。 （2） 和 都有还原性，可用于冶金工业。请写出下列还原反应的化学方程式： ①碳还原氧化铁： ； ②一氧化碳还原氧化铜： 。 5．观察老师演示实验8—20，记录实验现象并分析出现此现象的原因。    直玻璃管内 试管内 酒精灯处 现象 化学方程式 【交流讨论】 ①实验开始时，先 ，再 ，这样做的目的是 。 ②实验结束时，要先 ，再 ，原因是 。 ③最后导气管中的气体要接一个燃着的酒精灯，是为了 ④在一氧化碳与氧化铁的反应中，一氧化碳具有 性，作 剂。 ⑤工业炼铁的主要设备是 ，原料是 、 、 。 ⑥用化学方程式表示工业炼铁中焦炭如何转化为一氧化碳： 下层： ； 中层： 。 ⑦工业炼铁中得到的铁 纯净的铁，因为 。 ►问题一 金属矿物的认识 【典例1】下列哪种金属在自然界主要以单质形式存在 A．铁 B．镁 C．金 D．钛 【变式1-1】有关金属材料及金属资源的叙述正确的是 A．人类利用金属的先后年代顺序是铝、铁、铜 B．合金比组成其纯金属的熔点高 C．地壳中金属资源大多数以化合物形式存在 D．地球上的金属资源是无限的 【变式1-2】几种矿石的主要成分如下，可用于冶炼铜的矿石是 A．菱铁矿（FeCO3） B．软锰矿（MnO2） C．方铅矿（PbS） D．孔雀石[Cu2（OH）2CO3] ►问题二 还原反应的特征 【典例2】工业上制取硅单质的反应为SiO2＋2CSi＋2CO↑，发生还原反应的物质是 A．SiO2 B．Si C．C D．CO 【典例3】下图是CO与CuO反应的实验装置，下列关于该实验说法正确的是 ①玻璃管中黑色固体变成了红色 ②CO发生了还原反应 ③玻璃管中发生的反应为化合反应 ④既有效地防止了CO对空气的污染，又充分利用了能源 A．①② B．①④ C．②④ D．③④ 【变式2-1】我国明代宋应星所著的《天工开物》已记载有炼锡（锡的元素符号为Sn）的方法，用化学方程式可表示为：SnO2+2CSn+2CO↑。下列关于该反应的描述不正确的是 A．该炼锡方法会污染环境 B．CO在该反应中表现出了氧化性 C．SnO2在反应中提供氧，发生了还原反应 D．该化学反应后，固体质量减小 ►问题三 一氧化碳还原氧化铁的实验探究 【典例4】如图是模拟工业炼铁的实验，下列叙述正确的是 A．甲中的反应是置换反应 B．甲中硬质玻璃管内红色固体变为银白色 C．用乙装置可防止液体倒吸和防止CO污染空气 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 【变式3-1】利用如图所示实验装置模拟工业炼铁(夹持仪器未画出)，下列说法正确的是 A．实验开始时，应先点燃酒精灯，再通入纯净的一氧化碳 B．反应过程中可观察到，a处固体由黑色逐渐变为红色，b处的澄清石灰水变浑浊 C．实验结束时，应该在停止加热之后，继续通一氧化碳，直到玻璃管冷却 D．一氧化碳有毒，可用水吸收尾气中的一氧化碳，防止其污染空气 ►问题四 工业炼铁 【典例5】如图是炼铁高炉示意图，下列说法正确的是 A．焦炭的主要作用是提供热量、产生二氧化碳 B．石灰石的作用是与铁矿石中的杂质反应形成炉渣 C．生铁出口位置低于炉渣出口的原因是生铁密度小于炉渣 D．产生的废气无需处理，因为它不会污染空气 【变式4-1】工业上采用CO和赤铁矿石反应炼铁，下列说法正确的是 A．该反应为置换反应 B．该反应体现了氧化铁的还原性 C．可炼得纯铁 D．现象为固体从红色变为黑色 【变式4-2】如图所示，明代宋应星的《天工开物》描绘了我国的古代炼铁术。下列说法错误的是 A．向高炉内加入铁矿石、焦炭、石灰石，在高温下炼铁 B．高炉炼铁出铁口出的是生铁 C．加入焦炭的目的只是利用其可燃性 D．工业上用赤铁矿石炼铁的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 1．下列说法正确的是 A．大多数金属元素在自然界中以单质形式存在 B．所有金属常温下都是固体 C．大多数金属具有优良的导电性、导热性、延展性 D．铁是地壳中含量最高的金属元素 2．人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代，再到铝合金大量使用的过程。这一事实与下列因素有关的是 A．地壳中金属元素的含量 B．金属的延展性 C．金属的导电性 D．金属冶炼的水平 3．下列有关叙述、对应方程式、基本反应类型都正确的是 A．拉瓦锡测定空气成分实验：2Hg+O2HgO  化合反应 B．工业制取二氧化碳：CaCO3CaO + CO2↑   分解反应 C．煤炉内产生蓝色火焰的反应：2C+O22CO  化合反应 D．用木炭还原氧化铜：2CuO + C2Cu + CO2↑  还原反应 4．炼铁的过程是 A．含铁的化合物在高温下分解而得到铁 B．含有铁的化合物与碳发生置换反应 C．在高温下用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来 D．在高温作用下一氧化碳从铁的化合物中将铁氧化出来 5．如图是实验室模拟炼铁的装置，下列说法不正确的是 A．加热前要先通一氧化碳，防止可燃性气体与空气混合受热爆炸 B．实验过程中能够观察到玻璃管内红棕色粉末逐渐变黑 C．澄清石灰水作用是检验有二氧化碳生成 D．因为氧化铁用量较少，所以尾气不需要处理 6．用下图装置可还原Fe2O3。下列说法错误的是 A．实验开始后气球先变大，结束冷却后，气球变瘪 B．该实验不需要增加尾气处理装置 C．试管中的现象为红棕色固体变黑 D．实验后，用装有澄清石灰水的注射器吸取试管内气体，可检验产物CO2 7．铁是年产量最高的金属，而且应用广泛，下列有关金属铁冶炼说法不正确的是（    ） A．冶炼原料是铁矿石、焦炭、石灰石 B．炼铁中焦炭的作用是提供热量和还原剂 C．磁铁矿的成分是四氧化三铁 D．炼铁所得生铁含碳量是0.03%～2% 8．春秋初期，绍兴一带是南方的一个冶铁中心，其炼铁方法是在1000℃左右的温度下，使木炭和铁矿石（主要成分Fe2O3）发生一系列的反应生成含较多杂质的海绵铁。其中主要化学反应为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2。下列说法正确的是 A．海绵铁是一种纯净物 B．Fe2O3中铁元素的化合价为+3价 C．上述反应中涉及的氧化物只有2种 D．炼铁过程中，木炭只是作为燃料使用 9．铁矿石炼成铁是一个复杂的过程。工业上炼铁的过程如图所示，下列说法错误的是 A．炼铁的设备是高炉 B．所得生铁的含碳量在2%~4.3%之间 C．焦炭的主要作用是提供热量、产生二氧化碳 D．石灰石的作用是与铁矿石中的杂质反应形成炉渣 10．某钢铁厂用高炉炼得生铁，再利用生铁炼钢，其主要反应过程如下图所示： （1）高炉炼铁的原料主要是铁矿石、焦炭、 和空气等。在高炉里，反应①的作用是获得二氧化碳，并 。 （2）反应②的化学方程式是 ，反应③的化学方程式是 。 （3）生铁炼钢的原理主要是用氧气等物质将生铁里过多的 (填符号)和其他杂质除去。 11．某小组利用如图装置模拟工业炼铁。已知：HCOOHH2O+CO↑，下列说法错误的是 A．装置乙中b处氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化碳 B．CO具有可燃性，能与装置乙中a处的红色固体反应 C．该装置缺少尾气处理装置，可以在乙装置末端放一个气球 D．装置甲采用水浴加热的优点是受热均匀 12．用一氧化碳还原氧化铁的实验中，Fe2O3转化为铁的具体过程是：，已知铁的氧化物除Fe3O4外，其余均为黑色。下列说法正确的是 A．装置中漏斗的作用只是防止倒吸 B．通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁 C．该实验中所有的化学反应里，铁元素的化合价均未改变 D．当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时，固体成分是Fe3O4和FeO 13．传统文化：《天工开物》中有关炼铁的记载：“凡冶铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三。”下列说法错误的是 A．铁制器是由生铁炼成的熟铁制成的，生铁炼成熟铁的过程中降低了碳的含量 B．炼铁时煤炭的作用为提供CO、提高温度 C．炼铁炉中流出的是纯铁 D．炼铁炉中发生的反应之一为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 14．《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”，处于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏形。其流程如图所示，熟铁即为钢。下列说法不正确的是 A．熔炼过程中氧化铁发生了还原反应 B．选择足量的硫酸可证明生铁是混合物 C．生铁中通入氧气的主要目的是将铁氧化 D．切肉的钢刀不易生锈是因为表面有油隔绝了空气 15．下列关于高炉炼铁的说法中正确的是 A．图中高炉炼铁的主要反应是3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ B．焦炭通过反应2C+O22CO提供了冶铁所需的热能，同时生成了还原剂CO C．炉气经过合理处理之后可用作气体燃料 D．高炉炼铁的产品是纯铁，可用来炼钢 16．将一定质量的氧化铜粉末与1.5g碳单质的超细粉末装入试管后混合均匀，并在高温的条件下充分反应，实验过程中试管内固体质量的变化情况如下图所示，下列说法中正确的是(提示：碳单质只与氧化铜反应) A．a的数值为17.2 B．参加反应的氧化铜的质量为20g C．13.1g剩余固体中含有12.8g铜 D．此过程中，碳单质发生了还原反应 17．如图甲是实验室模拟炼铁的装置图，图乙是炼铁高炉模型，下列说法不正确的是 A．图甲：实验开始时，应先通CO一段时间后，点燃酒精喷灯 B．图甲：实验过程中当看到红色固体变黑色，澄清石灰水变浑浊，说明有铁生成 C．图乙：高炉炼铁的原料有铁矿石、石灰石、焦炭、热空气 D．图乙：向高炉中投入含氧化铁160t的赤铁矿石，最多可得含杂质2%的生铁114.3t 18．在学习了单质碳的化学性质后，某化学兴趣小组的同学对含碳化合物燃烧后的产物进行了探究。 【提出问题】乙醇燃烧后的产物是什么？ 【查阅资料】①无水硫酸铜为白色粉末，遇水会变蓝；②氯化钙有吸水性，可做干燥剂。 【做出猜想】 猜想一：产物中含有CO、H2O； 猜想二：产物中含有CO2、H2O； 猜想三：产物中含有 。 【进行实验】同学们设计了如下图的实验：检查装置气密性后，将乙醇燃烧的产物依次通过如图所示的装置进行验证；（部分夹持、固定装置省略；B、D、G装置中均为澄清的石灰水）。    （1）装置B的作用是 。 （2）F装置中若发生反应，则化学方程式是 。 【解释与结论】经过实验，同学们认为猜想三成立。 （3）实验中能观察到的现象是 ；装置C中发生反应的化学方程式为 。 【反思与评价】实验结束后，由于小丽同学的操作不当造成了仪器损坏，小组内同学针对这个事故，进行了分析和讨论。 （4）为了避免此事故再次发生，同学们对该装置进行了创新和改进，你认为他们的改进是 （文字说明或画图都可）。 19．金属在生产生活中发挥着重要的作用，1班化学兴趣小组的同学围绕金属铜开展了项目式的学习。 【项目一】铜的性质 小组同学通过如图所示实验认识铜的性质： （1）实验1，观察到火柴头燃烧，说明铜具有的物理性质是 。 （2）实验2的现象是 ，写出该反应的化学方程式 。 【项目二】 铜锈赋予青铜器历史感。铜锈主要有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl，考古界根据铜锈是否会加速铜的锈蚀分为“有害锈”和“无害锈”，其作用如图所示： （3）据图可知Cu2(OH)3Cl具有 （填“致密”或“疏松”）结构，因此属于 （填“有害锈”或“无害锈”）。 【项目三】铜的冶炼 铜是人类最早使用的金属之一，炼铜工艺的发展史如图所示。 （4）火法炼铜涉及的化学反应之一为：，该反应是 。（填基本反应类型） 【附加题】 我国古代制黄铜的原理如图所示。 （5）高温还原过程中涉及的主要反应有，得到的黄铜比纯铜硬度 （填“大”或“小”）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第九单元 金属 第一节 常见的金属材料 第1课时 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.了解金属资源的存在形式，认识常见的金属矿物； 2.理解还原反应的概念； 3.掌握工业炼铁的原理和方法。 重难点：实验室模拟铁的冶炼。 一、金属矿物 1．金属资源存在形式 存在 地壳和海洋中 存在形式 单质(少数很不活泼的金属，如金、银等) 化合物(金、银等以外的金属) 2.地壳中金属元素的含量 3．铜的冶炼及常见的铜矿石 铜是人类最早使用的金属之一。人们主要是通过用焦炭焙烧含有铜元素的矿石获得金属铜。 铜矿石 黄铜矿 孔雀石 辉铜矿 主要成分 CuFeS2 Cu2（OH）2CO3] Cu2S 4．还原反应 焙烧孔雀石时，其主要成分碱式碳酸铜受热会分解，生成氧化铜等产物。氧化铜能与木炭反应，生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为2CuO + C2Cu +CO2↑。在这个反应中，氧化铜中的氧被碳夺去，铜被还原出来。像这样，含氧化合物中的氧被夺去的反应属于还原反应。 5.当今社会，在众多的金属材料中，铁、铝及其合金一直在人类生产生活中占据着主导地位，钢铁工业的发展状况是世界各国工业化水平的重要标志。 二、铁的冶炼 1．一氧化碳还原氧化铁 【实验装置】 【实验步骤】 ①检查装置气密性； ②装入药品并固定； ③点燃酒精灯； ④向玻璃管中通入CO； ⑤点燃酒精喷灯； ⑥反应完成后熄灭酒精喷灯； ⑦试管冷却后停止通入CO； ⑧熄灭酒精灯。 【实验现象】 ①红色粉末逐渐变黑； ②澄清石灰水变浑浊； ③尾气燃烧并产生蓝色火焰。 【化学方程式】 ①酒精喷灯处：3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 ②试管中：CO2+Ca(OH)2 === CaCO3↓+H2O ③酒精灯处：2CO+O22CO2 【注意事项】 ①先通CO：排出装置内的空气，以免加热时发生爆炸。 ②实验完毕后继续通入CO直到玻璃管冷却：防止铁粉在较高温度下被氧化。 ③尾气处理：因为CO有毒，所以尾气中的CO气体要进行点燃处理或收集，防止污染空气。 【记忆口诀】 一氧化碳早出晚归，酒精喷灯迟到早退；前者颠倒会爆炸，后者颠倒会氧化。 2.工业炼铁 【原料】 铁矿石、焦炭、石灰石、空气等 【反应原理】 在高温的条件下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来 【主要设备】 【产品】生铁（混合物）。 【化学方程式】 以赤铁矿为原料，主要反应为：3CO+2Fe2O32Fe+3CO2 以磁铁矿为原料，主要反应为：4CO+Fe3O43Fe+4CO2 焦炭的作用：①提供热量：C+O2CO2 ②提供还原剂：C+CO2 2CO 炼铁过程中石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。 1．下列矿石不能用于炼铁的是 A．赤铁矿（主要成分Fe2O3） B．黄铜矿（主要成分CuFe S2） C．菱铁矿（主要成分FeCO3） D．辉铜矿（主要成分Cu2S） 【答案】D 【解析】A、赤铁矿（主要成分Fe2O3）中含有铁元素，可用于炼铁，不符合题意； B、黄铜矿（主要成分CuFeS2）中含有铁元素，可用于炼铁，不符合题意； C、菱铁矿（主要成分FeCO3）中含有铁元素，可用于炼铁，不符合题意； D、辉铜矿（主要成分Cu2S）中不含有铁元素，不可用于炼铁，符合题意； 故选：D。 2．下列物质属于纯净物的是 A．生铁 B．钢 C．赤铁矿 D．氧化铁 【答案】D 【解析】A、生铁的主要成分是铁，含有碳等杂质，属于混合物； B、钢是铁合金，主要成分是铁，含有碳等杂质，属于混合物； C、赤铁矿的主要成分是氧化铁，含有杂质，属于混合物； D、氧化铁中只含有一种物质，属于纯净物。 故选D。 3．工业炼铁原理这个化学反应中起还原作用的物质是 A．Fe2O3 B．CO C．Fe D．CO2 【答案】B 【解析】工业炼铁原理为一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，此反应中一氧化碳得氧发生了氧化反应，是还原剂，起到还原作用，Fe2O3失氧发生了还原反应，是氧化剂，起到氧化作用； 故选：B。 4．还原反应： （1）概念： 。 （2） 和 都有还原性，可用于冶金工业。请写出下列还原反应的化学方程式： ①碳还原氧化铁： ； ②一氧化碳还原氧化铜： 。 【答案】（1）含氧化合物中的氧被夺去的反应 （2）C/碳 CO/一氧化碳 【解析】（1）还原反应的概念是含氧化合物中的氧被夺去的反应；故答案为：含氧化合物中的氧被夺去的反应。 （2）在冶金工业中，一些具有还原性的物质可以将金属氧化物中的金属还原出来，碳和一氧化碳都有还原性，可用于冶金工业；故答案为：C（或碳）；CO（或一氧化碳）。 ①碳还原氧化铁，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；故答案为：。 ②一氧化碳还原氧化铜，一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为；故答案为：。 5．观察老师演示实验8—20，记录实验现象并分析出现此现象的原因。    直玻璃管内 试管内 酒精灯处 现象 化学方程式 【交流讨论】 ①实验开始时，先 ，再 ，这样做的目的是 。 ②实验结束时，要先 ，再 ，原因是 。 ③最后导气管中的气体要接一个燃着的酒精灯，是为了 ④在一氧化碳与氧化铁的反应中，一氧化碳具有 性，作 剂。 ⑤工业炼铁的主要设备是 ，原料是 、 、 。 ⑥用化学方程式表示工业炼铁中焦炭如何转化为一氧化碳： 下层： ； 中层： 。 ⑦工业炼铁中得到的铁 纯净的铁，因为 。 【答案】固体由红变黑 澄清石灰水变浑浊 气体燃烧，产生淡蓝色火焰 通一氧化碳 点燃酒精灯 防止爆炸 熄灭酒精灯 停止通一氧化碳 防止生成的铁被氧化 处理尾气 还原 还原 高炉 铁矿石 焦炭 石灰石 不是 含有碳 ►问题一 金属矿物的认识 【典例1】下列哪种金属在自然界主要以单质形式存在 A．铁 B．镁 C．金 D．钛 【答案】C 【分析】自然界中的金属除极少数不活泼的金属（金、银）以单质形式存在外，都以化合物的形式存在。 【解析】A、铁是比较活泼的金属，在自然界中主要以化合物的形式存在，故A错误； B、镁是比较活泼的金属，在自然界中主要以化合物的形式存在，故B错误； C、银是不活泼的金属，在自然界中常以单质形式存在，故C正确； D、钛在自然界中以化合物的形式存在，故D错误； 故选C。 【变式1-1】有关金属材料及金属资源的叙述正确的是 A．人类利用金属的先后年代顺序是铝、铁、铜 B．合金比组成其纯金属的熔点高 C．地壳中金属资源大多数以化合物形式存在 D．地球上的金属资源是无限的 【答案】C 【解析】A、人类从石器时代先进入青铜器时代，继而进入铁器时代，而铝的利用要比铜和铁晚得多，仅仅是100多年前的事情。所以利用的先后顺序为铜、铁、铝，选项错误； B、合金比组成其纯金属的熔点低，选项错误； C、大多数金属的化学性质比较活泼，所以地壳中金属资源大多数以化合物形式存在，选项正确； D、地球上的金属资源是有限的，选项错误； 故选C。 【变式1-2】几种矿石的主要成分如下，可用于冶炼铜的矿石是 A．菱铁矿（FeCO3） B．软锰矿（MnO2） C．方铅矿（PbS） D．孔雀石[Cu2（OH）2CO3] 【答案】D 【解析】A、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变可知，菱铁矿（FeCO3）中不含铜元素，不能用于冶炼铜，故A选项不符合题意； B、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变可知，软锰矿（MnO2）中不含铜元素，不能用于冶炼铜，故B选项不符合题意； C、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变可知，方铅矿（PbS）中不含铜元素，不能用于冶炼铜，故C选项不符合题意； D、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变可知，孔雀石[Cu2（OH）2CO3]中不含铜元素，不能用于冶炼铜，故D选项符合题意。 故选D。 ►问题二 还原反应的特征 【典例2】工业上制取硅单质的反应为SiO2＋2CSi＋2CO↑，发生还原反应的物质是 A．SiO2 B．Si C．C D．CO 【答案】A 【分析】在氧化还原反应中，氧化剂失去了氧被还原，发生了还原反应；还原剂得氧被氧化，发生了氧化反应。 【解析】根据方程式可知：在此反应中碳得氧发生了氧化反应，是还原剂；SiO2失氧发生了还原反应，是氧化剂。 故选：A。 【典例3】下图是CO与CuO反应的实验装置，下列关于该实验说法正确的是 ①玻璃管中黑色固体变成了红色 ②CO发生了还原反应 ③玻璃管中发生的反应为化合反应 ④既有效地防止了CO对空气的污染，又充分利用了能源 A．①② B．①④ C．②④ D．③④ 【答案】B 【解析】①玻璃管中一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，黑色氧化铜固体变成了红色，①正确； ②CO夺取氧化铜中的氧被氧化为CO2，②错误； ③玻璃管中发生的反应反应物为一氧化碳和氧化铜，生成物为铜和二氧化碳，生成物不是一种，不是化合反应，③错误； ④该实验将未反应的一氧化碳通过点燃除去，同时给玻璃管加热，既有效地防止了CO对空气的污染，又充分利用了能源，④正确。 故选：B。 【变式2-1】我国明代宋应星所著的《天工开物》已记载有炼锡（锡的元素符号为Sn）的方法，用化学方程式可表示为：SnO2+2CSn+2CO↑。下列关于该反应的描述不正确的是 A．该炼锡方法会污染环境 B．CO在该反应中表现出了氧化性 C．SnO2在反应中提供氧，发生了还原反应 D．该化学反应后，固体质量减小 【答案】B 【解析】A、结合方程式可知，该反应的生成物中有一氧化碳，一氧化碳有毒，会污染空气，该选项描述正确； B、在该反应中，一氧化碳为生成物，并没有体现氧化性，该选项描述不正确； C、SnO2在反应中提供氧，发生了还原反应，该选项描述正确； D、该反应有气体生成，根据质量守恒，固体质量减小，该选项描述不正确。 故选B。 ►问题三 一氧化碳还原氧化铁的实验探究 【典例4】如图是模拟工业炼铁的实验，下列叙述正确的是 A．甲中的反应是置换反应 B．甲中硬质玻璃管内红色固体变为银白色 C．用乙装置可防止液体倒吸和防止CO污染空气 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】D 【解析】A、甲中反应为一氧化碳与氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应中，反应物中没有单质参与反应，不属于置换反应，故错误； B、一氧化碳与氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，铁粉为黑色，因此甲中硬质玻璃管内红色固体变为黑色固体，故错误； C、一氧化碳不与氢氧化钙反应，从溶液中逸出，留存在试剂瓶的上层空间，由于压强的作用，溶液被压入烧杯内，一氧化碳气体被收集，减少对空气的污染，但二氧化碳能够与氢氧化钙溶液反应，既可用来检验反应生成的气体，又可以用乙装置吸收反应生成的二氧化碳，不是为了防止产生倒吸，故错误； 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，防止还原出的铁在高温下重新被氧气氧化，故正确。 故选：D。 【变式3-1】利用如图所示实验装置模拟工业炼铁(夹持仪器未画出)，下列说法正确的是 A．实验开始时，应先点燃酒精灯，再通入纯净的一氧化碳 B．反应过程中可观察到，a处固体由黑色逐渐变为红色，b处的澄清石灰水变浑浊 C．实验结束时，应该在停止加热之后，继续通一氧化碳，直到玻璃管冷却 D．一氧化碳有毒，可用水吸收尾气中的一氧化碳，防止其污染空气 【答案】C 【解析】A、一氧化碳不纯时点燃会发生爆炸，则实验开始时，应先通入一氧化碳后再点燃酒精灯，错误； B、一氧化碳能与红色的氧化铁反应生成黑色的铁和二氧化碳，且二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则现象为a处固体由红色逐渐变为黑色，b处的澄清石灰水变浑浊，错误； C、实验结束时，为防止反应生成的，灼热的铁被氧化，应该停止加热之后继续通一氧化碳，直到玻璃管冷却，正确； D、一氧化碳有毒，一氧化碳难溶于水，不可用水吸收尾气中的一氧化碳，防止其污染空气，错误。 故选C。 ►问题四 工业炼铁 【典例5】如图是炼铁高炉示意图，下列说法正确的是 A．焦炭的主要作用是提供热量、产生二氧化碳 B．石灰石的作用是与铁矿石中的杂质反应形成炉渣 C．生铁出口位置低于炉渣出口的原因是生铁密度小于炉渣 D．产生的废气无需处理，因为它不会污染空气 【答案】B 【解析】A、焦炭燃烧放出大量的热可以提供热量、焦炭与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，可提供还原剂CO，错误； B、石灰石的作用是与铁矿石中的二氧化硅反应形成炉渣，正确； C、出铁口位置低于出渣口的原因是生铁密度大于炉渣，位于高炉的下方，错误； D、产生的废气中含有许多有毒气体一氧化碳等气体需处理，防止污染空气，错误。 故选B。 【变式4-1】工业上采用CO和赤铁矿石反应炼铁，下列说法正确的是 A．该反应为置换反应 B．该反应体现了氧化铁的还原性 C．可炼得纯铁 D．现象为固体从红色变为黑色 【答案】D 【解析】A、氧化铁与CO在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的反应物是两种化合物，不属于置换反应，错误； B、该反应中氧化铁失去氧，体现了氧化铁的氧化性，错误； C、工业上采用CO和赤铁矿石反应炼铁，得到是生铁，是铁、碳合金，不是纯铁，错误； D、氧化铁与CO在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，现象为固体从红色变为黑色，正确。 故选D。 【变式4-2】如图所示，明代宋应星的《天工开物》描绘了我国的古代炼铁术。下列说法错误的是 A．向高炉内加入铁矿石、焦炭、石灰石，在高温下炼铁 B．高炉炼铁出铁口出的是生铁 C．加入焦炭的目的只是利用其可燃性 D．工业上用赤铁矿石炼铁的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 【答案】C 【解析】A、高炉炼铁所需原料是铁矿石、焦炭、石灰石，在高温下炼铁，说法正确； B、高炉炼铁出铁口出的是生铁，说法正确； C、加入焦炭的目的不只是利用其可燃性获得高温的条件，还利用其还原性制取具有还原性的CO，说法错误； D、赤铁矿的主要成分是氧化铁，氧化铁和一氧化碳在高温条件下生成铁和二氧化碳，工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，说法正确。 故选C。 1．下列说法正确的是 A．大多数金属元素在自然界中以单质形式存在 B．所有金属常温下都是固体 C．大多数金属具有优良的导电性、导热性、延展性 D．铁是地壳中含量最高的金属元素 【答案】C 【解析】A、大多数金属元素在自然界中以化合物形式存在，少数很不活泼的金属以单质形式存在，不符合题意； B、常温下，不是所有金属都是固体，如常温下，汞是液体，不符合题意； C、大多数金属都具有优良的导电性、导热性，延展性，说法正确，符合题意； D、地壳中元素含量由多到少依次是：O、Si、Al、Fe，故铝是地壳中含量最高的金属元素，不符合题意。 故选C。 2．人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代，再到铝合金大量使用的过程。这一事实与下列因素有关的是 A．地壳中金属元素的含量 B．金属的延展性 C．金属的导电性 D．金属冶炼的水平 【答案】D 【解析】人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代，再到铝合金大量使用的过程，因为铜的活性比较弱，而铝的活性比较强，存在形式比较复杂，所以金属冶炼的水平就限制了金属的使用。 故选：D 3．下列有关叙述、对应方程式、基本反应类型都正确的是 A．拉瓦锡测定空气成分实验：2Hg+O2HgO  化合反应 B．工业制取二氧化碳：CaCO3CaO + CO2↑   分解反应 C．煤炉内产生蓝色火焰的反应：2C+O22CO  化合反应 D．用木炭还原氧化铜：2CuO + C2Cu + CO2↑  还原反应 【答案】B 【解析】A. 拉瓦锡测定空气成分实验：2Hg+O22HgO ，由两种或两种以上的物质发生化学反应生成另一种物质的反应是化合反应，该反应属于化合反应，此选项不正确； B. 工业制取二氧化碳：CaCO3CaO + CO2↑，由一种物质发生化学反应生成两种或两种以上物质的反应是分解反应，该反应属于分解反应，此选项完全正确； C. 煤炉内产生蓝色火焰是一氧化碳在燃烧，反应的化学方程式为：2CO+O22CO2，由两种或两种以上的物质发生化学反应生成另一种物质的反应是化合反应，该反应属于化合反应，此选项不完全正确； D. 用木炭还原氧化铜：2CuO + C2Cu + CO2↑，该反应属于置换反应，基本反应类型包括化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应，不包括还原反应，此选项不完全正确。 故选B。 4．炼铁的过程是 A．含铁的化合物在高温下分解而得到铁 B．含有铁的化合物与碳发生置换反应 C．在高温下用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来 D．在高温作用下一氧化碳从铁的化合物中将铁氧化出来 【答案】C 【解析】A、炼铁的过程是一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，含铁的化合物没有发生分解反应，不符合题意； B、置换反应是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，炼铁的过程是一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的反应物均是化合物，不属于置换反应，不符合题意； C、炼铁的过程是在高温下用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来，符合题意； D、炼铁的过程是在高温下用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来，不是氧化出来，不符合题意。 故选C。 5．如图是实验室模拟炼铁的装置，下列说法不正确的是 A．加热前要先通一氧化碳，防止可燃性气体与空气混合受热爆炸 B．实验过程中能够观察到玻璃管内红棕色粉末逐渐变黑 C．澄清石灰水作用是检验有二氧化碳生成 D．因为氧化铁用量较少，所以尾气不需要处理 【答案】D 【解析】A、一氧化碳为可燃性气体，不纯时点燃可能会发生爆炸，则加热前要先通一氧化碳，目的为除去玻璃管中的空气，防止一氧化碳和空气混合发生爆炸，该选项说法正确； B、一氧化碳和红棕色的氧化铁反应生成黑色的铁粉和二氧化碳，则可观察到玻璃管内红棕色粉末逐渐变黑，该选项说法正确； C、二氧化碳能和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，则可用澄清石灰水检验二氧化碳，该选项说法正确； D、一氧化碳有毒，会污染空气，则需要处理尾气，该选项说法不正确。 故选D。 6．用下图装置可还原Fe2O3。下列说法错误的是 A．实验开始后气球先变大，结束冷却后，气球变瘪 B．该实验不需要增加尾气处理装置 C．试管中的现象为红棕色固体变黑 D．实验后，用装有澄清石灰水的注射器吸取试管内气体，可检验产物CO2 【答案】A 【解析】A、CO还原Fe2O3，生成CO2是气体，冷却后，气球不会变瘪，故A错误； B、实验过程中CO在密闭环境中，不需要再增加尾气处理装置，故B正确； C、氧化铁为红棕色固体，生成的铁粉是黑色的，会看到红棕色固体变黑，故C正确； D、反应产生CO2气体，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可检验CO2，故D正确。 故选A。 7．铁是年产量最高的金属，而且应用广泛，下列有关金属铁冶炼说法不正确的是（    ） A．冶炼原料是铁矿石、焦炭、石灰石 B．炼铁中焦炭的作用是提供热量和还原剂 C．磁铁矿的成分是四氧化三铁 D．炼铁所得生铁含碳量是0.03%～2% 【答案】D 【解析】A、冶炼原料是铁矿石、焦炭（提供热量和一氧化碳）、石灰石（将矿石中的二氧化硅转化为炉渣），不符合题意； B、炼铁中，焦炭燃烧生成二氧化碳，放出热量，提供热量，同时二氧化碳与焦炭在高温下反应生成一氧化碳，提供还原剂，不符合题意； C、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，不符合题意； D、生铁的含碳量为：2%-4.3%，符合题意。 故选D。 8．春秋初期，绍兴一带是南方的一个冶铁中心，其炼铁方法是在1000℃左右的温度下，使木炭和铁矿石（主要成分Fe2O3）发生一系列的反应生成含较多杂质的海绵铁。其中主要化学反应为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2。下列说法正确的是 A．海绵铁是一种纯净物 B．Fe2O3中铁元素的化合价为+3价 C．上述反应中涉及的氧化物只有2种 D．炼铁过程中，木炭只是作为燃料使用 【答案】B 【解析】A、纯净物是由一种物质组成的，混合物有多种物质组成，海绵铁含有多种物质，故属于混合物，故A说法错误； B、根据在化合物中正负化合价的代数和为零，Fe2O3中氧元素为-2价，则铁元素为+3价；故B说法正确； C、氧化物是由两种元素组成，且其中一种元素是氧元素的化合物，则一氧化碳，氧化铁和二氧化碳均属于氧化物，故上述反应中涉及的氧化物有3种，故C说法错误； D、木炭不完全燃烧还可以生成一氧化碳，一氧化碳具有还原性，用于炼铁，因此炼铁过程中，木炭不只是作为燃料使用，还可以作为还原剂，故D说法错误； 故选B。 9．铁矿石炼成铁是一个复杂的过程。工业上炼铁的过程如图所示，下列说法错误的是 A．炼铁的设备是高炉 B．所得生铁的含碳量在2%~4.3%之间 C．焦炭的主要作用是提供热量、产生二氧化碳 D．石灰石的作用是与铁矿石中的杂质反应形成炉渣 【答案】C 【解析】A、炼铁的设备是高炉，说法正确； B、所得生铁的含碳量在2%~4.3%之间，说法正确； C、焦炭燃烧放出大量的热可以提供热量、焦炭与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，可提供还原剂CO，说法错误； D、石灰石的作用是与铁矿石中的二氧化硅反应形成炉渣，说法正确。 故选C。 10．某钢铁厂用高炉炼得生铁，再利用生铁炼钢，其主要反应过程如下图所示： （1）高炉炼铁的原料主要是铁矿石、焦炭、 和空气等。在高炉里，反应①的作用是获得二氧化碳，并 。 （2）反应②的化学方程式是 ，反应③的化学方程式是 。 （3）生铁炼钢的原理主要是用氧气等物质将生铁里过多的 (填符号)和其他杂质除去。 【答案】（1）石灰石 提供热量 （2） （3）C 【解析】（1）高炉炼铁的原料主要是铁矿石、焦炭、石灰石和空气等，在高炉里，反应①的作用是获得二氧化碳，该反应放出热量，同时提供热量，故填：石灰石，提供热量； （2）反应②是二氧化碳与焦炭在高温下反应生成一氧化碳，反应化学方程式为：；反应③是一氧化碳在高温下与赤铁矿的主要成分氧化铁反应，生成铁和二氧化碳，反应方程式为：； （3）生铁的含碳量为2%~4.3%，生铁炼钢的原理主要是用氧气等物质将生铁里过多的碳和其他杂质除去，故填：C。 11．某小组利用如图装置模拟工业炼铁。已知：HCOOHH2O+CO↑，下列说法错误的是 A．装置乙中b处氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化碳 B．CO具有可燃性，能与装置乙中a处的红色固体反应 C．该装置缺少尾气处理装置，可以在乙装置末端放一个气球 D．装置甲采用水浴加热的优点是受热均匀 【答案】B 【解析】A、由题意可知，甲酸在浓硫酸和加热的条件下反应生成一氧化碳和水，一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故装置乙中b处氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化碳，选项正确，不符合题意； B、一氧化碳具有还原性，能与装置乙a处的红色固体，即氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，选项错误，符合题意； C、一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳散逸到空气中，会污染空气，故该装置缺少尾气处理装置，可以在乙装置末端放一个气球，收集尾气，选项正确，不符合题意； D、装置甲采用水浴加热，这样受热均匀，说法正确，不符合题意。 故选B。 12．用一氧化碳还原氧化铁的实验中，Fe2O3转化为铁的具体过程是：，已知铁的氧化物除Fe3O4外，其余均为黑色。下列说法正确的是 A．装置中漏斗的作用只是防止倒吸 B．通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁 C．该实验中所有的化学反应里，铁元素的化合价均未改变 D．当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时，固体成分是Fe3O4和FeO 【答案】D 【解析】A、一氧化碳有毒，倒置漏斗的作用是点燃过量的一氧化碳，防止污染空气，错误； B、随着反应的进行现象为：玻璃管中的粉末由红色逐渐变为黑色，通过实验现象不可以判断氧化铁是否完全转化为铁，因为铁和四氧化三铁和氧化亚铁均为黑色固体，错误； C、化合物中正负化合价代数和为零，在铁的氧化物中氧元素化合价为-2，则铁元素化合价在不同化合物中化合价不同，最终生成铁单质，化合价为0价，故化合价发生变化，错误； D、Fe2O3、Fe3O4和FeO中铁元素的质量分数依次为、、。随着反应的进行，可知氧化铁反应生成四氧化三铁，铁的质量分数变高，当全部是四氧化三铁时变为72.4%，当四氧化三铁反应生成氧化亚铁时，铁的质量分数变高，当全部是氧化亚铁时变为77.8%。当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时，可知处在72.4%和77.8%之间，所以此时固体成分是Fe3O4和FeO，正确。 故选D。 13．传统文化：《天工开物》中有关炼铁的记载：“凡冶铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三。”下列说法错误的是 A．铁制器是由生铁炼成的熟铁制成的，生铁炼成熟铁的过程中降低了碳的含量 B．炼铁时煤炭的作用为提供CO、提高温度 C．炼铁炉中流出的是纯铁 D．炼铁炉中发生的反应之一为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 【答案】C 【解析】A、铁制器是由生铁炼成的熟铁制成的，生铁的含碳量在2%至0.03%之间，熟铁是含碳量低于0.03%，生铁炼成熟铁的过程中降低了碳的含量，选项正确； B、煤炭的主要成分是碳，碳燃烧放出热量，在高温的条件下，碳能与二氧化碳反应生成一氧化碳，一氧化碳具有还原性，可用于炼铁，选项正确； C、炼铁炉中流出的铁中含有少量的碳，不是纯铁，选项错误： D、 赤铁矿的主要成分是氧化铁，在高温的条件下，氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为，选项正确； 故选：C。 14．《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”，处于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏形。其流程如图所示，熟铁即为钢。下列说法不正确的是 A．熔炼过程中氧化铁发生了还原反应 B．选择足量的硫酸可证明生铁是混合物 C．生铁中通入氧气的主要目的是将铁氧化 D．切肉的钢刀不易生锈是因为表面有油隔绝了空气 【答案】C 【解析】A、熔炼过程中，木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳，一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，在该反应中，氧化铁失去氧，属于氧化剂，发生了还原反应，不符合题意； B、生铁是铁碳合金，加入足量稀硫酸，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，碳和稀硫酸不反应，充分反应后，有黑色固体剩余，说明生铁中除了铁，还含有其它物质，是混合物，不符合题意； C、生铁和熟铁均是铁的合金，但是含碳量不同，生铁中含碳量高，故生铁中通入氧气的主要目的是：使碳燃烧生成二氧化碳，降低生铁中的含碳量，符合题意； D、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，切肉的钢刀不易生锈是因为表面有油，隔绝了空气，不符合题意。 故选C。 15．下列关于高炉炼铁的说法中正确的是 A．图中高炉炼铁的主要反应是3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ B．焦炭通过反应2C+O22CO提供了冶铁所需的热能，同时生成了还原剂CO C．炉气经过合理处理之后可用作气体燃料 D．高炉炼铁的产品是纯铁，可用来炼钢 【答案】C 【解析】A、高炉炼铁是利用一氧化碳还原铁的氧化物，主要反应是：，错误； B、焦炭通过提供了冶铁所需的热能，通过产生还原剂一氧化碳，错误； C、炉气中含有一氧化碳，一氧化碳具有可燃性，所以经过合理处理之后可用作气体燃料，正确； D、高炉炼铁的产品是生铁，可用来炼钢，错误。 故选C。 16．将一定质量的氧化铜粉末与1.5g碳单质的超细粉末装入试管后混合均匀，并在高温的条件下充分反应，实验过程中试管内固体质量的变化情况如下图所示，下列说法中正确的是(提示：碳单质只与氧化铜反应) A．a的数值为17.2 B．参加反应的氧化铜的质量为20g C．13.1g剩余固体中含有12.8g铜 D．此过程中，碳单质发生了还原反应 【答案】C 【分析】由可得：ag-13.1g为生成二氧化碳的质量，根据题意可得有以下两种情况： ①当碳完全反应时，则（ag-13.1g）××100%=1.5g，a=18.6g，原混合固体中氧化铜的质量=18.6g-1.5g=17.1g，根据质量守恒定律可得参加反应的氧化铜的质量=（17.1g-13.1g）×100%=20g大于17.1g，故碳不能完全反应，此种情况不符合实际； ②当碳剩余时，根据质量守恒定律可得（ag-13.1g）××100%=（ag-1.5g）××100%，解得a=17.5g，原混合固体中氧化铜的质量=17.5g-1.5g=16g，生成铜的质量=16g××100%=12.8g。 【解析】A、由分析可知，a=17.5，故选项说法错误； B、由分析可知，当参加反应的氧化铜的质量为20g时，不符合实际情况，故选项说法错误； C、由分析可知，生成铜的质量为12.8g，故选项说法正确； D、根据可知，在此反应中，碳夺取了氧化铜中的氧，被氧化，发生了氧化反应，体现出还原性，故选项说法错误； 故选C。 17．如图甲是实验室模拟炼铁的装置图，图乙是炼铁高炉模型，下列说法不正确的是 A．图甲：实验开始时，应先通CO一段时间后，点燃酒精喷灯 B．图甲：实验过程中当看到红色固体变黑色，澄清石灰水变浑浊，说明有铁生成 C．图乙：高炉炼铁的原料有铁矿石、石灰石、焦炭、热空气 D．图乙：向高炉中投入含氧化铁160t的赤铁矿石，最多可得含杂质2%的生铁114.3t 【答案】B 【解析】A、实验开始时，应先通CO一段时间后，再点燃酒精喷灯，把装置中的空气排出，以免加热CO与空气的混合物时发生爆炸，说法正确，故A不符合题意； B、一氧化碳还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁或氧化亚铁，也是黑色的，故实验过程中当看到红色固体变黑色，澄清石灰水变浑浊，不能说明有铁生成，故B不正确，符合题意； C、高炉炼铁的原料有铁矿石、石灰石、焦炭、热空气，说法正确，故C正确，不符合题意； D、设最多可得含杂质2%的生铁的质量为x，则 x≈114.3t 故D正确，不符合题意。 故选：B。 18．在学习了单质碳的化学性质后，某化学兴趣小组的同学对含碳化合物燃烧后的产物进行了探究。 【提出问题】乙醇燃烧后的产物是什么？ 【查阅资料】①无水硫酸铜为白色粉末，遇水会变蓝；②氯化钙有吸水性，可做干燥剂。 【做出猜想】 猜想一：产物中含有CO、H2O； 猜想二：产物中含有CO2、H2O； 猜想三：产物中含有 。 【进行实验】同学们设计了如下图的实验：检查装置气密性后，将乙醇燃烧的产物依次通过如图所示的装置进行验证；（部分夹持、固定装置省略；B、D、G装置中均为澄清的石灰水）。    （1）装置B的作用是 。 （2）F装置中若发生反应，则化学方程式是 。 【解释与结论】经过实验，同学们认为猜想三成立。 （3）实验中能观察到的现象是 ；装置C中发生反应的化学方程式为 。 【反思与评价】实验结束后，由于小丽同学的操作不当造成了仪器损坏，小组内同学针对这个事故，进行了分析和讨论。 （4）为了避免此事故再次发生，同学们对该装置进行了创新和改进，你认为他们的改进是 （文字说明或画图都可）。 【答案】 CO、CO2、H2O 检验气体中是否含有二氧化碳 A中白色固体变蓝色；F中固体由红色逐渐变成黑色；B和G中澄清石灰水变浑浊；气球体积变大 需要在F和G之间增加一个缓冲瓶，避免发生倒吸 【解析】[做出猜想] 乙醇中含有碳、氢、氧三种元素，与氧气反应，若不完全燃烧，有一氧化碳生成、二氧化碳和水生成，故猜想三：产物中含有CO、CO2、H2O； （1）气体中含有二氧化碳，会使澄清石灰水变浑浊，可以推测装置B的作用是检验气体中是否含有二氧化碳； （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，该反应的化学方程式：； （3）经过实验，同学们认为猜想三成立，则生成物有CO、CO2、H2O，实验中能观察到的现象是无水硫酸铜遇水变蓝色；澄清石灰水变浑浊；氧化铁固体由红色逐渐变成黑色；B和G中澄清石灰水变浑浊；气球体积变大；C中发生的反应，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程式： （4）由于一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应，若反应后先熄灭酒精灯，造成温度降低，压强减小，G中液体会被压入F中，造成倒吸，引起F中的炽热的试管炸裂，所以需要在F和G之间增加一个缓冲瓶，避免发生倒吸。 19．金属在生产生活中发挥着重要的作用，1班化学兴趣小组的同学围绕金属铜开展了项目式的学习。 【项目一】铜的性质 小组同学通过如图所示实验认识铜的性质： （1）实验1，观察到火柴头燃烧，说明铜具有的物理性质是 。 （2）实验2的现象是 ，写出该反应的化学方程式 。 【项目二】 铜锈赋予青铜器历史感。铜锈主要有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl，考古界根据铜锈是否会加速铜的锈蚀分为“有害锈”和“无害锈”，其作用如图所示： （3）据图可知Cu2(OH)3Cl具有 （填“致密”或“疏松”）结构，因此属于 （填“有害锈”或“无害锈”）。 【项目三】铜的冶炼 铜是人类最早使用的金属之一，炼铜工艺的发展史如图所示。 （4）火法炼铜涉及的化学反应之一为：，该反应是 。（填基本反应类型） 【附加题】 我国古代制黄铜的原理如图所示。 （5）高温还原过程中涉及的主要反应有，得到的黄铜比纯铜硬度 （填“大”或“小”）。 【答案】（1）导热性 （2） 铜片表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色 （3） 疏松 有害锈 （4）分解反应 （5）大 【解析】（1）实验1加热铜片，观察到火柴头燃烧，说明铜具有的物理性质是导热性； （2）实验2中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，实验现象是铜片表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色；该反应的化学方程式为； （3）由图可知Cu2(OH)3Cl具有疏松结构，会吸附潮湿空气，加速铜的锈蚀，因此属于有害锈； （4）根据可知，该反应符合“多变一”的特点，属于分解反应； （5）黄铜是铜的合金，其硬度比纯铜硬度大； / 学科网（北京）股份有限公司 $$