实验12 一氧化碳还原氧化铁-2024-2025学年初中化学教材实验大盘点（科粤版2024）

科粤版下册/第六单元 金属和金属材料 实验12 一氧化碳还原氧化铁 【实验目的】 1．加深对一氧化碳还原性的理解。 2．学习尾气处理的方法。 【实验仪器】 硬质玻璃管、单孔橡皮塞、双孔橡皮塞、铁架台、酒精灯、酒精喷灯、玻璃导管 【实验试剂】 一氧化碳、氧化铁、澄清石灰水 【实验步骤】 （1） 按下图组装仪器，并检查装置的气密性。 （2） 装入药品，固定装置。 （3） 点燃酒精灯。 （4） 向玻璃管中通入一氧化碳。 （5） 点燃酒精喷灯。 （6） 反应完成后，熄灭酒精喷灯。 （7） 硬质玻璃管冷却后，停止通入一氧化碳。 （8） 熄灭酒精灯。 【实验记录】 （1） 玻璃管内：红棕色粉末逐渐变黑。反应的化学方程式： Fe2O3＋3CO 高温 2Fe＋3CO2 （2） 试管内：澄清石灰水变浑浊。反应的化学方程式： CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O （3） 酒精灯处：气体燃烧并产生蓝色火焰。反应的化学方程式： 2CO＋O2 点燃 2CO2 1. 炼铁的原理：利用一氧化碳与氧化铁的反应，将铁从铁矿石中还原出来。 2. 实验室利用一氧化碳还原氧化铁的实验 （1）装置尾部酒精灯的作用是：点燃尾气，防止污染空气。 （2）实验开始时，要先通入CO，一段时间后再点燃酒精喷灯，目的是排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸。 （3）实验结束，停止加热后，要继续通CO直至玻璃管冷却，或用弹簧夹夹紧玻璃管两端的胶皮管直至玻璃管冷却，才可以把固体倒到白纸上观察。不能把热的固体直接倒出来观察的原因是生成的铁在高温时会重新被氧化。 （4）在CO还原Fe2O3的反应中，CO具有还原性，作还原剂。 【注意】 （1）实验结束，停止加热后，要继续通CO直至玻璃管冷却，同时防止石灰水发生倒吸现象。 （2）若没有酒精喷灯也可用酒精灯代替，但需在火焰外加金属网罩，使火焰集中，提高温度。 （3）一氧化碳还原氧化铁实验中，通入气体与控制加热的顺序可简记为“一氧化碳早出晚归，酒精喷灯迟到早退”。 【典例1】（2024·四川内江·中考真题）如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是 A．澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成 B．该反应中，失去氧的物质是CO C．CO具有可燃性 D．硬质玻璃管中固体质量逐渐减小 【答案】B 【解析】A、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成，故选项说法正确； B、一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应中，失去氧的物质是氧化铁，故选项说法错误； C、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，常在装置末端的导管口放一盏燃着的酒精灯，是为了点燃尾气，利用的是一氧化碳具有可燃性，故选项说法正确； D、一氧化碳具有还原性，高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，随着反应的进行，硬质玻璃管中固体质量逐渐减小，故选项说法正确； 故选：B。 【典例2】（2023·黑龙江绥化·中考真题）将一氧化碳和铁的氧化物FexOy置于密闭容器中，一定条件下充分反应。反应过程中容器内部分物质的质量变化如图所示。下列说法正确的是    A．m的值为19.6 B．参加反应的铁的氧化物的质量为16g C．当CO2质量为4.4g时，容器内CO的质量为14g D．铁的氧化物中x:y=2:3 【答案】C 【解析】A、由反应的化学方程式： 说法不正确； B、生成铁的质量为16.8g，参加反应的一氧化碳的质量为，则铁的氧化物中氧元素的质量为，参加反应铁的氧化物的质量=16.8g+6.4g=23.2g，说法不正确； C、当二氧化碳质量为4.4g时，由反应的化学方程式，设该反应消耗一氧化碳的质量为z 则参加反应的一氧化碳的质量为2.8g，容器内一氧化碳质量=16.8g-2.8g=14g，说法正确； D、生成铁的质量为16.8g，铁的氧化物种氧元素的质量为6.4g，，说法不正确； 答案：C。 【典例3】（2023·内蒙古包头·中考真题）内蒙古矿产资源丰富，某炼铁厂利用当地的煤炭和赤铁矿石作为高炉炼铁的主要原料，其主要反应过程如图所示(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。    据此回答问题： （1）A的化学式为 。 （2）用化学方程式表示一氧化碳炼铁的原理 ，实际上高炉炼得的铁是生铁，生铁属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 （3）生铁等金属制品易锈蚀，请你列举一种防止铁制品锈蚀的方法 。 【答案】（1）CO2 （2） 混合物 （3）在铁制品表面涂油、喷漆、搪瓷等 【解析】（1）碳燃烧生成二氧化碳，则A的化学式为CO2。 （2）赤铁矿的主要成分为氧化铁，一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为； 生铁为铁的合金，属于混合物。 （3）防止铁制品生锈就是要隔绝铁与氧气、水同时接触，具体方法有：刷漆、涂油等。 【典例4】（2024·山东临沂·中考真题）铁是生活生产中重要的金属材料。请完成下列问题： （1）实验1硬质玻璃管中的现象为 。 （2）实验2模拟西汉时期湿法炼铜工艺，该反应的化学方程式为 。 （3）由实验3可知，铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与 发生化学反应的过程。 【答案】（1）红棕色粉末变为黑色 （2）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu （3）氧气和水 【解析】（1）实验1硬质玻璃管中发生的反应为氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的现象为红棕色粉末变为黑色。 （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为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。 （3）由实验3可知，只有水，没有氧气，铁钉不生锈；只有氧气，没有水，铁钉也不生锈；只有氧气和水同时存在时，铁钉才会生锈，说明铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与氧气和水发生化学反应的过程。 【典例5】（2022·辽宁大连·中考真题）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。 （1）用赤铁矿（主要成分是Fe2O3）和一氧化碳炼铁的化学方程式为 。 （2）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。 （3）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）。 【答案】（1） （2）生铁 硬度大 耐腐蚀 （3）刷漆（合理即可） 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】（1）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：； （2）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； （3）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。 【典例6】（2023·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）化学实验是进行科学探究的重要方式之一，具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。根据图示回答下列问题：    （1）图A中木炭在空气中和在氧气中燃烧的现象不同，原因是 。 （2）图B中过滤后滤液仍浑浊的原因可能是 （答一点即可）。 （3）图C中酒精灯的作用是 。 （4）图D中玻璃棒搅拌的目的是 。 【答案】（1）氧气的浓度不同；氧气的含量不同；氧气浓度越大，可燃物燃烧越剧烈；可燃物燃烧的剧烈程度与氧气的含量（或氧气浓度）有关（合理即可） （2）滤纸破损；液面高于滤纸边缘（合理即可） （3）点燃一氧化碳，防止污染空气；处理尾气（合理即可） （4）防止局部温度过高，造成液滴飞溅（合理即可） 【解析】（1）空气中氧气浓度较低，则木炭在空气中和在氧气中燃烧的现象不同，说明可燃物燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。 （2）若过滤后滤液仍浑浊，可能原因为：滤纸破碎或烧杯不干净或滤液高于滤纸边缘等。 （3）一氧化碳有毒，会污染空气，则酒精灯的作用为点燃一氧化碳，防止污染空气。 （4）蒸发时，玻璃棒的作用为搅拌，防止局部温度过高，造成液滴飞溅。 【典例7】（2022·四川雅安·中考真题）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应。小张同学在实验室利用下图装置来进行冶炼铁的实验。 查阅资料得知： I一氧化碳还原氧化铁的反应是分步进行的：     IIFe3O4、FeO都为黑色，Fe3O4有磁性，FeO没有磁性。 III铁的氧化物与盐酸反应生成可溶性物质和水，无气体生成。请回答下列问题 （1）仪器①的名称 ，请写出该炼铁原理的化学方程式 （2）从安全角度考虑，下列操作顺序正确的是 。 A．先通CO再点燃酒精喷灯 B．先点燃酒精喷灯再通CO （3）实验过程中装置B的实验现象为 、 。 （4）用化学方程式解释装置C的作用 。 （5）实验结束后，小张同学在硬质玻璃管中得到黑色粉末，请设计实验证明该黑色粉末中含有单质铁 。 （6）其他条件不变，小吴同学将酒精喷灯改为酒精灯进行实验，实验结束后未检测到有单质铁生成，试分析主要原因是 。 【答案】（1）铁架台 （2）A （3）导管口产生气泡 澄清石灰石变混浊 （4） （5）取样，用磁铁吸引，取被吸引的黑色固体，滴加足量盐酸，观察到产生气泡，说明黑色粉末中含有单质铁 （6）酒精灯火焰温度小于700 ℃ 【解析】（1）仪器①的名称为铁架台；炼铁原理为一氧化碳和氧化铁在高温下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为；故填：铁架台；； （2）一氧化碳具有可燃性，与空气混合加热会发生爆炸，故从安全角度考虑，先通入CO排出空气，再点燃酒精喷灯加热；故选A； （3）一氧化碳和氧化铁在高温下生成铁和二氧化碳，反应后的尾气有二氧化碳和未完全反应的一氧化碳，澄清石灰水的主要成分为氢氧化钙，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，一氧化碳不溶于水，故装置B中的实验现象为导管口产生气泡，澄清石灰石变混浊；故填：导管口产生气泡；澄清石灰石变混浊； （4）一氧化碳有毒，排放到空气中会造成环境污染，装置C的作用是使一氧化碳与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳，处理尾气中的一氧化碳，避免造成空气污染，反应的化学方程式为；故填：； （5）结合题干信息“Fe3O4有磁性，FeO没有磁性”、“铁的氧化物与盐酸反应生成可溶性物质和水，无气体生成”，以及铁能被磁铁吸引，且铁与盐酸反应生成氢气分析，确定实验方案为：取样，用磁铁吸引，取被吸引的黑色固体，滴加足量盐酸，观察到产生气泡，说明黑色粉末中含有单质铁；故填：取样，用磁铁吸引，取被吸引的黑色固体，滴加足量盐酸，观察到产生气泡，说明黑色粉末中含有单质铁； （6）结合查阅资料中的反应分析，一氧化碳还原氧化铁的反应是分步进行的，反应的温度要达到700℃，而酒精灯火焰温度小于700 ℃，故没有单质铁生成；故填：酒精灯火焰温度小于700 ℃。 【典例8】（2023·广东广州·中考真题）某小组采用图a所示实验装置探究CO还原Fe2O3时，出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色，推断黑色固体是Fe；乙同学提出质疑，认为黑色固体可能是Fe3O4，并查阅了资料：Fe3O4可被磁铁吸引，几乎不溶于稀的酸溶液。    （1）制备CO的原理是：（HCOOH在常温下为液态），图b所示三种气体发生装置中，可用于制备CO的是 （填标号）。 （2）若甲同学推断正确，反应的化学方程式为 。 （3）对乙同学提出的质疑进行分析和验证。 ①定量分析物质组成可知，该反应生成Fe3O4是合理的，理由是 。 ②该小组通过对黑色固体进行检验，证明同时含有Fe3O4和Fe．检验的操作和现象是：取样于试管中， 。 （4）该小组为了探索CO还原Fe2O3与温度的关系，走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究，根据不同温度下所得固体的质量，推导对应的固体成分，结果如图。    ①用CO炼铁时，还原Fe2O3的温度应不低于 ℃。（填“400”“600”或“800”） ②图中：x＝ 。 ③该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右，他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾，推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应： 。 【答案】（1）C （2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2 （3）反应前有铁、氧元素，根据质量守恒定律知，反应后元素种类不变 取样于试管中，滴入稀盐酸，观察到有气泡生成，形成浅绿色溶液，有黑色固体不溶解 （4）800 33.6 4FeO Fe 【解析】（1）由制备CO的原理知，反应属于液液加热型，图b所示三种气体发生装置中，可用于制备CO的是C。 （2）甲同学推断黑色固体是Fe，则对应为一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。 （3）①定量分析物质组成可知，该反应生成Fe3O4是合理的，理由是反应前有铁、氧元素，根据质量守恒定律知，反应后元素种类不变。 ②该小组通过对黑色固体进行检验，证明同时含有Fe3O4和Fe，可加入稀盐酸，Fe3O4不溶于稀盐酸，铁和稀盐酸生成氯化亚铁和氢气，故检验的操作和现象是：取样于试管中，滴入稀盐酸，观察到有气泡生成，形成浅绿色溶液，有黑色固体不溶解，则黑色固体同时含有Fe3O4和Fe。 （4）①用CO炼铁得铁单质，结合图像，还原Fe2O3的温度应不低于800℃。 ②由图知，最初氧化铁固体的质量为48g，其中铁元素全部转化到铁单质中，则铁的质量为，则x=33.6。 ③由图知，600℃左右固体为氧化亚铁，可能是在冷却过程中氧化亚铁分解为四氧化三铁和铁，化学方程式为4FeO=Fe3O4+Fe。 1．如图所示实验不能得出相应结论的是 A．实验甲：玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊，说明CO有还原性 B．实验乙：乒乓球碎片先燃烧起来，说明燃烧需要达到可燃物的着火点 C．实验丙：丝绸摩擦过的玻璃棒使验电器的金属箔片张开，说明玻璃棒带正电 D．实验丁：两个铅柱没有被重物拉开，说明分子之间存在引力 【答案】C 【解析】A、一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，可观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊，说明CO有还原性，故A不符合题意； B、乒乓球碎片先燃烧起来，说明燃烧需要达到可燃物的着火点，故B不符合题意； C、丝绸摩擦过的玻璃棒使验电器的金属箔片张开，只能说明两个金属箔片上带有同种电荷，无法说明玻璃棒带哪种电荷，故C符合题意； D、两个铅柱没有被重物拉开，这是因为分子之间存在相互作用的引力，故D不符合题意。 故选C。 2．如图所示，下列有关模拟工业炼铁的叙述不正确的是 A．实验先通入一氧化碳后加热 B．充分加热后，a处固体由红色变为黑色 C．反应前后Fe元素的化合价由+3价变为0价 D．可用氢氧化钠溶液吸收尾气中的CO 【答案】D 【解析】A、实验先通入一氧化碳后加热，其目的是排尽装置中的空气，防止发生爆炸，故选项说法正确； B、一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，充分加热后，a处固体由红色变为黑色，故选项说法正确； C、反应物氧化铁中氧元素的化合价为-2，则Fe元素的化合价为+3，生成物铁为单质，铁元素的化合价为0，故选项说法正确； D、一氧化碳有毒，但一氧化碳不能与氢氧化钠溶液反应，则氢氧化钠溶液不能吸收一氧化碳，故选项说法不正确。 故选D。 3．一氧化碳还原氧化铁的实验装置如图所示，下列有关说法错误的是 A．玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑 B．酒精灯可以处理尾气，防止空气污染 C．试管中发生的反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O D．实验开始时，应先点燃酒精喷灯，再通入一氧化碳 【答案】D 【解析】A、一氧化碳和红棕色的氧化铁在高温条件下反应生成黑色铁粉和二氧化碳，所以可观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑。故A项说法正确； B、由于一氧化碳有毒，扩散到空气中能污染空气，不能直接排到空气中，因此装置最后的酒精灯所起的作用是点燃未反应的一氧化碳气体，防止污染空气。故B项说法正确； C、一氧化碳将氧化铁还原成单质铁和二氧化碳，二氧化碳能与试管中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，则试管中发生的反应是。故C项说法正确； D、一氧化碳有可燃性，一氧化碳与空气的混合气体在点燃时可能发生爆炸，因此实验开始时要先通入一氧化碳，排净玻璃管中的空气，再点燃酒精喷灯。故D项说法错误。 故选D。 【点睛】本题难度不大，通过一氧化碳还原氧化铁实验考查常见物质的性质，培养了学生分析问题和整合知识的能力。 4．利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法不正确的是      A．充分加热；a处固体由红色变为黑色 B．该实验利用了CO的还原性 C．b处可用氢氧化钠溶液检验生成的气体 D．实验后待装置冷却后，再停止通入CO 【答案】C 【解析】A、a处氧化铁和一氧化碳在加热条件下生成铁和二氧化碳，可观察到固体由红色变为黑色，该选项说法正确； B、该实验中一氧化碳夺走了氧化铁中的氧生成二氧化碳与铁，利用了一氧化碳的还原性，该选项说法正确； C、a处氧化铁和一氧化碳在加热条件下生成铁和二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钠反应生成易溶于水的碳酸钠与水，该过程无明显现象，b处不可用氢氧化钠溶液检验生成的气体，该选项说法不正确； D、应当先停止加热，等到固体冷却后再停止通CO，防止生成的铁被氧化，该选项说法正确； 故选C。 5．如图是一氧化碳还原氧化铁及检验产物的实验，有关说法不正确的是 A．待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下后再点燃酒精灯 B．V形管中黑色固体变成红色 C．该装置中试管的作用是防止石灰水倒吸 D．V形管中发生的反应为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 【答案】B 【解析】A、该实验中，需要待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下后再点燃酒精灯，防止装置内空气未排尽，加热时发生爆炸，故选项说法正确； B、V形管中一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，红棕色粉末逐渐变为黑色，故选项说法错误； C、该装置中试管的作用是防止石灰水倒吸入V形管中，导致V形管骤冷发生炸裂，故选项说法正确； D、V形管中一氧化碳与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； 故选：B。 6．某兴趣小组用以下装置探究炼铁原理，下列描述错误的是 A．加热前要先通一会CO，再点酒精喷灯 B．加热一段时间后，硬质玻璃管中固体由红变黑，B中石灰水变浑浊 C．若装置C和D是尾气处理装置，则导管口的连接顺序为 D．这种方法炼出的铁与工业高炉炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳 【答案】C 【解析】A、一氧化碳具有可燃性，与空气混合遇明火易发生爆炸，因此加热前要先通一会CO，排尽装置内的空气，再点酒精喷灯，说法正确，不符合题意； B、一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此加热一段时间后，硬质玻璃管中固体由红变黑，B中石灰水变浑浊，说法正确，不符合题意； C、一氧化碳有毒，需要进行尾气处理，若装置C和D是尾气处理装置，一氧化碳应从短导管进入，水从长导管口排出，因此导管口的连接顺序为，说法错误，符合题意； D、生铁中含有碳等杂质，这种方法炼出的铁是纯铁，与工业高炉炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳，说法正确，不符合题意。 故选：C。 7．下图为模拟工业上用赤铁矿炼铁的微型实验装置图。 （1）A中发生的反应可用化学方程式表示为 。 （2）B处出现的实验现象为 。 【答案】（1） （2）澄清石灰水变浑浊 【解析】（1）A中一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：； （2）一氧化碳具有还原性，高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验进行一段时间后，观察到A中红棕色粉末逐渐变黑，B中澄清石灰水变浑浊。 8．以实验为基础是化学学科的重要特征之一。根据下图所示实验回答问题： （1）实验一是测定空气中氧气含量的实验，发生反应的化学方程式为 。实验时要加入过量红磷，目的是 。 （2）实验二中药品混合前后天平始终保持平衡，该实验现象 （填“能”或“不能”）用质量守恒定律解释。 （3）实验三A中蜡烛火焰很快熄灭，B中蜡烛正常燃烧，说明燃烧的条件之一是 。 （4）实验四是一氧化碳还原氧化铁粉末的部分实验装置，实验中玻璃管内出现的现象是 。 【答案】（1） 将氧气消耗完 （2）不能 （3）需要有氧气(或空气) （4）红棕色粉末逐渐变黑 【解析】（1）实验一是利用红磷燃烧消耗氧气生成五氧化二磷，该反应的化学方程式为：； 测定空气中氧气含量的实验，是利用红磷消耗氧气，减少装置内压强，该实验中红磷必须过量，其目的是保证将氧气消耗完； （2）实验二中没有新物质生成，属于物理变化，该实验现象不能用质量守恒定律解释； （3）实验三 A中蜡烛火焰很快熄灭，B中蜡烛正常燃烧，说明燃烧需要有氧气(或空气)； （4）实验四是一氧化碳还原氧化铁的部分实验装置，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，所以实验中玻璃管内出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑。 9．如图为一氧化碳还原氧化铁的实验。 （1）请写出一种尾气处理的方法； （2）写出玻璃管中发生反应的化学方程式。 【答案】（1）用酒精灯点燃尾气（或用气球收集尾气） （2） 【解析】（1）尾气一氧化碳能燃烧，可以点燃处理，或用气球收集尾气； （2）一氧化碳在高温下和氧化铁反应生成二氧化碳和铁，化学方程式为。 10．根据如图所示实验回答问题。 （1）甲图实验中若弹簧夹没有夹紧，测得氧气的体积分数 （填“偏大”或“偏小”）。 （2）乙图实验中烧杯内热水的作用是 。 （3）丙图为蒸发溶液的实验，当观察到 时，停止加热。 （4）丁图实验时玻璃管中的现象是 ，其反应的化学方程式是 ，该装置存在的不足是 。 【答案】（1）偏大 （2）提供热量、隔绝氧气 （3）蒸发皿中出现较多固体 （4）红色固体逐渐变黑 缺少尾气处理装置 【解析】（1）甲图实验中若弹簧夹没有夹紧，实验过程中集气瓶内气压增大，气体将沿着导管流到瓶外，实验结束后集气瓶内气体体积减少量偏大，进入集气瓶的水偏多，则测得氧气的体积分数偏大。 （2）燃烧需要的条件是：物质具有可燃性；可燃物与氧气充分接触；温度达到可燃物的着火点。乙图中白磷与红磷都是可燃物，白磷着火点为40℃，红磷着火点为240℃，烧杯内热水可以提供热量使白磷的温度达到着火点，同时也可以隔绝氧气，使热水中的白磷接触不到氧气。 （3）蒸发结晶过程中，当观察到蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用余热烘干。 （4）丁图实验时氧化铁与一氧化碳在高温条件下反应生成铁单质与二氧化碳，一氧化碳和二氧化碳都是无色气体，氧化铁是红色固体，生成的铁粉是黑色粉末，所以实验现象是红色固体逐渐变黑，反应的化学方程式为：。一氧化碳有毒，会污染空气，尾气中可能含有一氧化碳，澄清石灰水无法除去一氧化碳，所以该装置存在的不足是：缺少尾气处理装置。 11．铁和铁的化合物在工农业生产中有广泛的应用。 （1）楼顶常装有用钢铁制成的避雷针，其作用是将雷电引到地下，是利用了铁的 性 （2）工业上常用赤铁矿(主要成分 炼铁，反应的化学方程式为 。 （3）将一定量的铁和金属R的混合粉末加入足量的氯化铜溶液中，溶液质量随时间的变化情况如图所示。下列说法正确的是 (填字母)。 A．三种金属的活动性强弱顺序 B．B点时，滤渣中一定有 Cu，可能有铁和R C．A 点时，滤渣的质量比原混合粉末的质量大 D．A 点时，溶质种类为两种 【答案】（1）导电（或良好的导电） （2） （3）D 【解析】（1）楼顶常装有用钢铁制成的避雷针，其作用是将雷电引到地下，是利用了铁的导电性； （2）赤铁矿的主要成分是氧化铁，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：； （3）A、将一定量的铁和金属R的混合粉末加入足量的氯化铜溶液中，溶液质量先变大后减小，说明铁、R均与氯化铜发生了反应，铁与氯化铜反应：，56份质量的铁置换出64份质量的铜，固体质量增加，溶液质量减小，则先发生的是R和氯化铜的反应，后发生的是铁和氯化铜的反应，则金属活动性顺序：R＞Fe＞Cu，不符合题意； B、由A的分析可知，B点时，R恰好完全反应，R和氯化铜反应生成了铜，此时铁还未参与反应，故B点时，滤渣中一定有Cu、Fe，一定不含R，不符合题意； C、A点时，发生的反应为R和氯化铜的反应，此时溶液质量增加，则固体质量减小，则滤渣的质量比原混合粉末的质量小，不符合题意； D、A点时，氯化铜部分反应，R和氯化铜反应生成了R的氯化物，则此时溶液中的溶质为氯化铜和R的氯化物，符合题意。 故选D。 12．金属和金属材料在生产、生活中有着广泛的应用。 （1）图1所标示的自行车材料中，属于金属材料的是 （写一种） （2）为了比较铁、铜、铝三种金属的活动性强弱，同学们作了图2所示实验。经分析，无需进行实验 （填“甲”“乙”或“丙”），便可得出三种金属的活动性顺序。 （3）图3是实验室利用赤铁矿模拟炼铁的装置示意图。 ①写出玻璃管中发生反应的化学方程式 。 ②从环保角度考虑，该装置的缺点是 。 【答案】（1）钢制车架或铝合金车圈 （2）丙 （3） 没有尾气处理装置 【解析】（1）金属材料包括金属或金属的合金，图1所标示的自行车材料中，属于金属材料的是钢制车架、铝合金车圈； （2）甲中铝能与硫酸亚铁反应，说明铝比铁活泼，乙中铁能与硫酸铜反应，说明铁比铜活泼，丙中铜不能与硫酸铝反应，说明铝比铜活泼，甲、乙两实验可得三种金属的活动性顺序是铝>铁>铜，无需进行实验丙，便可得出三种金属的活动性顺序； （3）赤铁矿主要成分是氧化铁，一氧化碳与氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，玻璃管中发生反应的化学方程式为：； ②一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，从环保角度考虑，该装置的缺点是没有尾气处理装置。 13．如图为实验室模拟炼铁的实验装置图。 （1）写出A处发生反应的化学方程式。 （2）实验结束时应该先关闭哪个弹簧夹(答“a”或“b”)？ （3）该装置存在明显缺陷，请加以改正。 【答案】（1） （2）b （3）在装置末端放一盏燃着的酒精灯(或在装置末端导管上套一个气球) 【解析】（1）A处一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：； （2）b处弹簧夹打开，一氧化碳燃烧放热，为一氧化碳和氧化铁的反应提供温度，实验结束时，应该先关闭b处的弹簧夹，继续从a处通入一氧化碳，等试管冷却后才停止通一氧化碳，防止生成热的铁被空气中的氧气氧化； （3）一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，该装置缺少尾气处理装置，一氧化碳具有可燃性，燃烧生成二氧化碳，可在装置末端放一盏燃着的酒精灯(或在装置末端导管上套一个气球)处理一氧化碳尾气，防止污染空气。 14．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和-氧化碳氧化铁的反应。某化学兴趣小组利用如右图装置进行实验探究，请按要求填空： （1）A中玻璃管内发生反应的化学方程式为 。 （2）右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是 。 （3）实验结束后，应该先怎样操作？ （填“熄灭酒精喷灯”或“撤去一氧化碳”）。 【答案】（1） （2）燃烧多余的一氧化碳，防止污染空气 （3）熄灭酒精喷灯 【解析】（1）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为； （2）尾气中含有一氧化碳，由于一氧化碳是有毒的气体，点燃的酒精灯的目的是燃烧多余的一氧化碳，防止造成空气污染。 （3）实验结束后，应该先熄灭酒精喷灯，继续通入一氧化碳直至冷却，目的是防止铁被空气中的氧气再次氧化或因先熄灭酒精喷灯，管内气压降低，试管内液体倒流到玻璃管内，引起玻璃管的炸裂。 15．下图是实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置。 （1）写出玻璃管中发生反应的化学方程式： 。 （2）实验过程中观察到试管B中的现象为 。 （3）用点燃的酒精灯除去尾气中的一氧化碳，发生反应的化学方程式为 。 【答案】（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2 （2）澄清石灰水变浑浊 （3）2CO+O22CO2 【解析】（1）一氧化碳与氧化铁高温下反应得到铁和二氧化碳，玻璃管中发生反应的化学方程式：3CO+Fe2O32Fe+3CO2； （2）一氧化碳与氧化铁高温下反应得到铁和二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应得到碳酸钙沉淀，因此实验过程中观察到试管B中的现象为澄清石灰水变浑浊； （3）一氧化碳具有可燃性，在氧气中燃烧生成二氧化碳，用点燃的酒精灯除去尾气中的一氧化碳，发生反应的化学方程式为2CO+O22CO2。 16．金属材料在生产生活中应用广泛。 （1）电传输系统的材料主要含铜，是利用了铜良好的 性。 （2）工业冶炼钢铁主要反应过程如图所示（部分反应物、生成物及反应条件已略）。 ①A的化学式为 。 ②工业炼铁的设备是 ，产品生铁属于 （选填“纯金属”或“合金”）。 ③从物质组成的角度分析，炼钢炉中通入O2的目的是 。 （3）小组同学探究金属的化学性质，进行了如下实验。 【实验一】在分别装有质量相等和外形相同的Cu、Fe、Al和Mg的四只烧杯中，加入相同质量溶质质量分数为7.3%的盐酸，如图1所示。 ①证明金属活动性Fe>Cu的实验现象是 。 ②在丙、丁烧杯中，使用温度传感器，测得反应过程中温度的变化曲线如图2所示，据图分析可知，金属活动性Mg>Al，其理由是 。 【实验二】把一定质量的Al放入刚反应结束的乙烧杯中，观察现象，得出结论：金属活动性AI>Fe。 ③分析实验一和实验二，下列说法正确的是 。 A．实验二，反应后所得溶液中一定有AlCl3 B．实验二充分反应后，所得溶液质量一定变小 C．由实验一、二可知金属活动性Mg>Al>Fe>Cu D．实验一，若丁中固体有剩余，则丙、丁中参加反应的盐酸的质量相等 【答案】（1）导电 （2）CO2 炼铁高炉（或高炉） 合金 降低含碳量（或将碳转化为CO2） （3）甲烧杯中无明显现象，乙烧杯中有气泡产生，溶液有无色变为浅绿色 镁完全反应的时间小于铝完全反应的时间 ACD 【解析】（1）铜用于电传输系统，是利用了铜良好的导电性，故填：导电； （2）① 在工业炼铁的反应过程中，焦炭加进去，在过量空气和高温环境下，先生成二氧化碳，之后再和碳反应生成一氧化碳，故填：CO2； ② 工业炼铁的设备是高炉，故填：高炉； ③ 生铁属于铁碳合金，故填：合金； ④ 生铁中含碳量为：2%-4.3%，钢中含碳量为：0.02%-2%，生铁转化为钢，主要是含碳量降低，通入氧气的主要目的是使碳与氧气反应转化为气体，从而降低生铁中含碳量，转化为钢，故填：降低含碳量； （3）①能与酸反应的金属的活动性大于不能与酸反应的金属的活动性。实验一中，甲烧杯中铜和稀盐酸不反应，无明显现象，说明在金属活动性顺序里，铜排在氢后，乙烧杯中铁能与稀盐酸反应，产生气泡，溶液由无色变为浅绿色，说明在金属活动性顺序里，铁排在氢前，所以铁比铜活泼，故填：甲烧杯中无明显现象，乙烧杯中有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色； ② Mg、Al与盐酸反应都是放热反应，温度最高时，就是金属与酸恰好完全反应时，由图2可知，镁完全反应所需的时间小于铝完全反应所需的时间，说明镁反应的速率大于铝，则金属活动性Mg>Al，故填：镁完全反应所需的时间小于铝完全反应所需的时间； ③ A. 实验二，把一定质量的 Al放入刚反应结束的乙烧杯中，铝与盐酸或氯化亚铁溶液反应会生成氯化铝，则反应后所得溶液中一定有AlCl3，此选项正确；    B. 实验一中盐酸有剩余时，铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，增加的氯化铝的质量大于减小的氢气的质量，溶液的质量增大，此选项错误；    C. 由实验一可知，金属活动性 Fe>Cu，Mg>Al，由实验二可知，金属活动性 Al>Fe，则金属活动性 Mg>Al>Fe>Cu，此选项正确；    D. 实验一，若丁中固体有剩余，则酸完全反应，镁与稀盐酸反应：，每24份质量的镁消耗71份质量的盐酸；铝与稀盐酸反应：，每18份质量的铝消耗71份质量的盐酸，可见，相等质量的镁和铝，铝消耗酸的质量大，则若丁中酸完全反应，那么丙中的酸也一定完全反应，加入稀盐酸的质量和溶质质量分数相等，则丙、丁中参加反应的盐酸的质量相等，此选项正确。故填： ACD。 17．请回答下列问题。 （1）图甲中夹持铁丝的仪器名称是 。 （2）图乙所示实验要先 （填“通气”或“加热”）。装置A中发生反应的方程式为 。装置中有一处缺陷，你的改进方法是 。 （3）图丙是探究铁生锈的改进装置，U型管中观察到的现象是 ，本实验能得出铁生锈需要的条件是 。 （4）中铁元素的化合价为 ，图丁中的实验现象是固体逐渐溶解， 。 【答案】（1）坩埚钳 （2）通气 用酒精灯点燃尾气/用气球收集尾气 （3）红墨水液面左高右低 与水接触 （4）+2 产生气泡，溶液由无色逐渐变为浅绿色 【解析】（1）图甲中夹持铁丝的仪器名称是：坩埚钳。 （2）图乙所示实验要先通气，目的是排尽装置内原有的空气，防止加热CO与空气的混合物引发爆炸。CO在高温条件下还原氧化铁生成铁单质和二氧化碳，化学方程式为：。尾气中可能含有CO，CO未经处理就排放会污染空气，所以改进方法是用酒精灯点燃尾气或用气球收集尾气。 故填：通气；；用酒精灯点燃尾气或用气球收集尾气。 （3）铁生锈需要与氧气、水同时接触。图丙中，a试管中的铁钉与氧气、水同时接触，易生锈，消耗了氧气导致管内气压下降。b试管中的铁钉只与氧气接触，不易生锈，管内压强变化不明显，U型管内的红墨水将被压向a试管，所以U型管中观察到的现象是：红墨水液面左高右低。 本实验a试管中的铁钉与氧气、水同时接触，b试管中的铁钉只与氧气接触，实验变量是铁钉是否接触水，而最终a试管内铁钉生锈，b试管内铁钉不生锈，能得出铁生锈需要的条件是：与水接触。 （4）化合物中元素化合价之和为零。FeCO3中C显+4价，O显-2价，设Fe的化合价为x，则有，解得x=+2。 图丁中稀盐酸与FeCO3反应生成氯化亚铁、二氧化碳、水，现象是：固体逐渐溶解，产生气泡，溶液由无色逐渐变为浅绿色。 故填：+2；产生气泡，溶液由无色逐渐变为浅绿色。 18．小华同学为了研究氧化铁能否在氯酸钾制取氧气的实验中起催化作用，进行了以下实验： 【实验一】氧化铁能否在氯酸钾制取氧气的实验中加快反应速率。 实验编号 氧化物 产生气体的体积(mL) 耗时(s) 1 0.6 无 67 1800 2 0.6 0.3g二氧化锰 67 36.5 3 0.6 ___________g氧化铁 67 89.5 （1）实验3中氧化铁的质量为 g。 （2）实验2反应的产物为KCl和O2，该反应的化学方程式为 。 （3）实验一得到的结论是 。 【实验二】为证明氧化铁是该反应的催化剂，同学们又完成了以下的实验： 【资料】氯酸钾和氯化钾均能溶于水。 Ⅰ.在实验3反应后的混合物中加足量的水溶解，过滤得到红色固体，洗涤干燥并用天平称量，质量没有变化。 Ⅱ.将一定量的CO通入滤出的固体，按下面进行实验： （4）实验时，玻璃管中的现象为 ，通入CO与点燃酒精喷灯的先后顺序为 ，玻璃管内发生反应的化学方程式 。 【实验结论】氧化铁能在氯酸钾制取氧气反应中起催化作用。 【实验反思】 （5）小明同学发现实验二(Ⅱ)中的实验装置从环保角度看有一个缺陷，改进的方法是 。 【答案】（1）0.3 （2） （3）氧化铁能在氯酸钾制取氧气实验中加快反应速率 （4）红色固体全部变黑 先通入CO，再点燃酒精喷灯 （5）点燃尾气等（合理即可） 【解析】（1）探究氧化铁能否在氯酸钾制取氧气实验中加快反应速率，所以质量应该和二氧化锰的质量相同，所以实验3中氧化铁的质量为0.3g； （2）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：； （3）根据实验现象可知：氧化铁能在氯酸钾制取氧气实验中加快反应速率； （4）一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，玻璃管中的现象为：红色固体全部变黑，反应的化学方程式：，可燃性气体和助燃性气体的混合气点燃发生爆炸，所以实验开始前，先通入CO一段时间后，再点燃酒精喷灯，原因是：排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸； （5）一氧化碳有毒，需要尾气处理，所以小华同学发现实验二（Ⅱ）中的实验装置从环保角度看有一个缺陷，改进的方法是：点燃尾气等。 19．生铁和钢是应用广泛的铁合金，工业上常用赤铁矿冶炼生铁，下图是实验室模拟炼铁的装置图，请完成下列分析及计算： （1）生铁和钢性能不同，其本质原因是 不同。 （2）甲中直玻璃管内观察到的现象是 。 （3）某炼铁厂用含氧化铁80%的赤铁矿冶炼出含铁2240t的生铁，根据化学方程式计算炼铁所用赤铁矿的质量。 【答案】（1）含碳量 （2）红棕色固体逐渐变黑 （3）解：设炼铁所用赤铁矿的质量为x 3200t÷80%=4000t 答：炼铁所用赤铁矿的质量为4000t。 【解析】（1）生铁的含碳量是2%-4.3%，钢的含碳量为0.03%-2%，即铁和钢性能不同，其本质原因是含碳量不同； （2）一氧化碳具有还原性，一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，现象是：红棕色固体逐渐变黑； （3）根据化学方程式中一氧化碳和氧化铁的质量关系，根据铁的质量可算出氧化铁的质量，再算出含氧化铁80%的赤铁矿的质量，过程见答案。 20．如图是实验室一氧化碳还原氧化铁的示意图。小明同学为了测定反应后混合气体中二氧化碳的含量，将混合气体通入足量石灰水中，充分反应后，得到白色沉淀。 （1）关于以上装置的说法不正确的是___________(填字母)。 A．虚线框内的装置作用可以收集一氧化碳 B．虚线框内的装置作用可以吸收二氧化碳 C．图中硬质玻璃管中的现象为黑色固体变红 （2）根据所给数据，计算混合气体中二氧化碳的质量分数。 【答案】（1）C （2）解：设混合气体中二氧化碳的质量分数为x     x=44% 答：混合气体中二氧化碳的质量分数为44% 【解析】（1）A、虚线框内的装置可通过排水法将一氧化碳收集在内，可以起到收集一氧化碳的作用，不符合题意； B、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故虚线框内的装置可以吸收二氧化碳，不符合题意； C、图中硬质玻璃管中的反应为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，故现象是：红棕色固体变为黑色，符合题意。 故选C； （2）见答案。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 科粤版下册/第六单元 金属和金属材料 实验12 一氧化碳还原氧化铁 【实验目的】 1．加深对一氧化碳还原性的理解。 2．学习尾气处理的方法。 【实验仪器】 硬质玻璃管、单孔橡皮塞、双孔橡皮塞、铁架台、酒精灯、酒精喷灯、玻璃导管 【实验试剂】 一氧化碳、氧化铁、澄清石灰水 【实验步骤】 （1） 按下图组装仪器，并检查装置的气密性。 （2） 装入药品，固定装置。 （3） 点燃酒精灯。 （4） 向玻璃管中通入一氧化碳。 （5） 点燃酒精喷灯。 （6） 反应完成后，熄灭酒精喷灯。 （7） 硬质玻璃管冷却后，停止通入一氧化碳。 （8） 熄灭酒精灯。 【实验记录】 （1） 玻璃管内：红棕色粉末 。反应的化学方程式： Fe2O3＋3CO 高温 2Fe＋3CO2 （2） 试管内：澄清石灰水 。反应的化学方程式： CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O （3） 酒精灯处：气体燃烧并产生 火焰。反应的化学方程式： 2CO＋O2 点燃 2CO2 1. 炼铁的原理：利用 与 的反应，将铁从 中还原出来。 2. 实验室利用一氧化碳还原氧化铁的实验 （1）装置尾部酒精灯的作用是： 。 （2）实验开始时，要先 ，一段时间后再 ，目的是 装置内的空气，防止加热时发生爆炸。 （3）实验结束，停止加热后，要继续通CO直至玻璃管冷却，或用弹簧夹夹紧玻璃管两端的胶皮管直至玻璃管冷却，才可以把固体倒到白纸上观察。不能把热的固体直接倒出来观察的原因是生成的铁在高温时会 。 （4）在CO还原Fe2O3的反应中，CO具有 性，作 剂。 【注意】 （1）实验结束，停止加热后，要继续通CO直至玻璃管冷却，同时防止石灰水发生 。 （2）若没有酒精喷灯也可用酒精灯代替，但需在火焰外加金属网罩，使 ，提高 。 （3）一氧化碳还原氧化铁实验中，通入气体与控制加热的顺序可简记为“一氧化碳 ，酒精喷灯 ”。 【典例1】（2024·四川内江·中考真题）如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是 A．澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成 B．该反应中，失去氧的物质是CO C．CO具有可燃性 D．硬质玻璃管中固体质量逐渐减小 【典例2】（2023·黑龙江绥化·中考真题）将一氧化碳和铁的氧化物FexOy置于密闭容器中，一定条件下充分反应。反应过程中容器内部分物质的质量变化如图所示。下列说法正确的是    A．m的值为19.6 B．参加反应的铁的氧化物的质量为16g C．当CO2质量为4.4g时，容器内CO的质量为14g D．铁的氧化物中x:y=2:3 【典例3】（2023·内蒙古包头·中考真题）内蒙古矿产资源丰富，某炼铁厂利用当地的煤炭和赤铁矿石作为高炉炼铁的主要原料，其主要反应过程如图所示(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。    据此回答问题： （1）A的化学式为 。 （2）用化学方程式表示一氧化碳炼铁的原理 ，实际上高炉炼得的铁是生铁，生铁属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 （3）生铁等金属制品易锈蚀，请你列举一种防止铁制品锈蚀的方法 。 【典例4】（2024·山东临沂·中考真题）铁是生活生产中重要的金属材料。请完成下列问题： （1）实验1硬质玻璃管中的现象为 。 （2）实验2模拟西汉时期湿法炼铜工艺，该反应的化学方程式为 。 （3）由实验3可知，铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与 发生化学反应的过程。 【典例5】（2022·辽宁大连·中考真题）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。 （1）用赤铁矿（主要成分是Fe2O3）和一氧化碳炼铁的化学方程式为 。 （2）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。 （3）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）。 【典例6】（2023·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）化学实验是进行科学探究的重要方式之一，具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。根据图示回答下列问题：    （1）图A中木炭在空气中和在氧气中燃烧的现象不同，原因是 。 （2）图B中过滤后滤液仍浑浊的原因可能是 （答一点即可）。 （3）图C中酒精灯的作用是 。 （4）图D中玻璃棒搅拌的目的是 。 【典例7】（2022·四川雅安·中考真题）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应。小张同学在实验室利用下图装置来进行冶炼铁的实验。 查阅资料得知： I一氧化碳还原氧化铁的反应是分步进行的：     IIFe3O4、FeO都为黑色，Fe3O4有磁性，FeO没有磁性。 III铁的氧化物与盐酸反应生成可溶性物质和水，无气体生成。请回答下列问题 （1）仪器①的名称 ，请写出该炼铁原理的化学方程式 （2）从安全角度考虑，下列操作顺序正确的是 。 A．先通CO再点燃酒精喷灯 B．先点燃酒精喷灯再通CO （3）实验过程中装置B的实验现象为 、 。 （4）用化学方程式解释装置C的作用 。 （5）实验结束后，小张同学在硬质玻璃管中得到黑色粉末，请设计实验证明该黑色粉末中含有单质铁 。 （6）其他条件不变，小吴同学将酒精喷灯改为酒精灯进行实验，实验结束后未检测到有单质铁生成，试分析主要原因是 。 【典例8】（2023·广东广州·中考真题）某小组采用图a所示实验装置探究CO还原Fe2O3时，出现了争论。甲同学观察到固体由红色变成黑色，推断黑色固体是Fe；乙同学提出质疑，认为黑色固体可能是Fe3O4，并查阅了资料：Fe3O4可被磁铁吸引，几乎不溶于稀的酸溶液。    （1）制备CO的原理是：（HCOOH在常温下为液态），图b所示三种气体发生装置中，可用于制备CO的是 （填标号）。 （2）若甲同学推断正确，反应的化学方程式为 。 （3）对乙同学提出的质疑进行分析和验证。 ①定量分析物质组成可知，该反应生成Fe3O4是合理的，理由是 。 ②该小组通过对黑色固体进行检验，证明同时含有Fe3O4和Fe．检验的操作和现象是：取样于试管中， 。 （4）该小组为了探索CO还原Fe2O3与温度的关系，走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究，根据不同温度下所得固体的质量，推导对应的固体成分，结果如图。    ①用CO炼铁时，还原Fe2O3的温度应不低于 ℃。（填“400”“600”或“800”） ②图中：x＝ 。 ③该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右，他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾，推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应： 。 1．如图所示实验不能得出相应结论的是 A．实验甲：玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊，说明CO有还原性 B．实验乙：乒乓球碎片先燃烧起来，说明燃烧需要达到可燃物的着火点 C．实验丙：丝绸摩擦过的玻璃棒使验电器的金属箔片张开，说明玻璃棒带正电 D．实验丁：两个铅柱没有被重物拉开，说明分子之间存在引力 2．如图所示，下列有关模拟工业炼铁的叙述不正确的是 A．实验先通入一氧化碳后加热 B．充分加热后，a处固体由红色变为黑色 C．反应前后Fe元素的化合价由+3价变为0价 D．可用氢氧化钠溶液吸收尾气中的CO 3．一氧化碳还原氧化铁的实验装置如图所示，下列有关说法错误的是 A．玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑 B．酒精灯可以处理尾气，防止空气污染 C．试管中发生的反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O D．实验开始时，应先点燃酒精喷灯，再通入一氧化碳 4．利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法不正确的是      A．充分加热；a处固体由红色变为黑色 B．该实验利用了CO的还原性 C．b处可用氢氧化钠溶液检验生成的气体 D．实验后待装置冷却后，再停止通入CO 5．如图是一氧化碳还原氧化铁及检验产物的实验，有关说法不正确的是 A．待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下后再点燃酒精灯 B．V形管中黑色固体变成红色 C．该装置中试管的作用是防止石灰水倒吸 D．V形管中发生的反应为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 6．某兴趣小组用以下装置探究炼铁原理，下列描述错误的是 A．加热前要先通一会CO，再点酒精喷灯 B．加热一段时间后，硬质玻璃管中固体由红变黑，B中石灰水变浑浊 C．若装置C和D是尾气处理装置，则导管口的连接顺序为 D．这种方法炼出的铁与工业高炉炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳 7．下图为模拟工业上用赤铁矿炼铁的微型实验装置图。 （1）A中发生的反应可用化学方程式表示为 。 （2）B处出现的实验现象为 。 8．以实验为基础是化学学科的重要特征之一。根据下图所示实验回答问题： （1）实验一是测定空气中氧气含量的实验，发生反应的化学方程式为 。实验时要加入过量红磷，目的是 。 （2）实验二中药品混合前后天平始终保持平衡，该实验现象 （填“能”或“不能”）用质量守恒定律解释。 （3）实验三A中蜡烛火焰很快熄灭，B中蜡烛正常燃烧，说明燃烧的条件之一是 。 （4）实验四是一氧化碳还原氧化铁粉末的部分实验装置，实验中玻璃管内出现的现象是 。 9．如图为一氧化碳还原氧化铁的实验。 （1）请写出一种尾气处理的方法； （2）写出玻璃管中发生反应的化学方程式。 10．根据如图所示实验回答问题。 （1）甲图实验中若弹簧夹没有夹紧，测得氧气的体积分数 （填“偏大”或“偏小”）。 （2）乙图实验中烧杯内热水的作用是 。 （3）丙图为蒸发溶液的实验，当观察到 时，停止加热。 （4）丁图实验时玻璃管中的现象是 ，其反应的化学方程式是 ，该装置存在的不足是 。 11．铁和铁的化合物在工农业生产中有广泛的应用。 （1）楼顶常装有用钢铁制成的避雷针，其作用是将雷电引到地下，是利用了铁的 性 （2）工业上常用赤铁矿(主要成分 炼铁，反应的化学方程式为 。 （3）将一定量的铁和金属R的混合粉末加入足量的氯化铜溶液中，溶液质量随时间的变化情况如图所示。下列说法正确的是 (填字母)。 A．三种金属的活动性强弱顺序 B．B点时，滤渣中一定有 Cu，可能有铁和R C．A 点时，滤渣的质量比原混合粉末的质量大 D．A 点时，溶质种类为两种 12．金属和金属材料在生产、生活中有着广泛的应用。 （1）图1所标示的自行车材料中，属于金属材料的是 （写一种） （2）为了比较铁、铜、铝三种金属的活动性强弱，同学们作了图2所示实验。经分析，无需进行实验 （填“甲”“乙”或“丙”），便可得出三种金属的活动性顺序。 （3）图3是实验室利用赤铁矿模拟炼铁的装置示意图。 ①写出玻璃管中发生反应的化学方程式 。 ②从环保角度考虑，该装置的缺点是 。 13．如图为实验室模拟炼铁的实验装置图。 （1）写出A处发生反应的化学方程式。 （2）实验结束时应该先关闭哪个弹簧夹(答“a”或“b”)？ （3）该装置存在明显缺陷，请加以改正。 14．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和-氧化碳氧化铁的反应。某化学兴趣小组利用如右图装置进行实验探究，请按要求填空： （1）A中玻璃管内发生反应的化学方程式为 。 （2）右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是 。 （3）实验结束后，应该先怎样操作？ （填“熄灭酒精喷灯”或“撤去一氧化碳”）。 15．下图是实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置。 （1）写出玻璃管中发生反应的化学方程式： 。 （2）实验过程中观察到试管B中的现象为 。 （3）用点燃的酒精灯除去尾气中的一氧化碳，发生反应的化学方程式为 。 16．金属材料在生产生活中应用广泛。 （1）电传输系统的材料主要含铜，是利用了铜良好的 性。 （2）工业冶炼钢铁主要反应过程如图所示（部分反应物、生成物及反应条件已略）。 ①A的化学式为 。 ②工业炼铁的设备是 ，产品生铁属于 （选填“纯金属”或“合金”）。 ③从物质组成的角度分析，炼钢炉中通入O2的目的是 。 （3）小组同学探究金属的化学性质，进行了如下实验。 【实验一】在分别装有质量相等和外形相同的Cu、Fe、Al和Mg的四只烧杯中，加入相同质量溶质质量分数为7.3%的盐酸，如图1所示。 ①证明金属活动性Fe>Cu的实验现象是 。 ②在丙、丁烧杯中，使用温度传感器，测得反应过程中温度的变化曲线如图2所示，据图分析可知，金属活动性Mg>Al，其理由是 。 【实验二】把一定质量的Al放入刚反应结束的乙烧杯中，观察现象，得出结论：金属活动性AI>Fe。 ③分析实验一和实验二，下列说法正确的是 。 A．实验二，反应后所得溶液中一定有AlCl3 B．实验二充分反应后，所得溶液质量一定变小 C．由实验一、二可知金属活动性Mg>Al>Fe>Cu D．实验一，若丁中固体有剩余，则丙、丁中参加反应的盐酸的质量相等 17．请回答下列问题。 （1）图甲中夹持铁丝的仪器名称是 。 （2）图乙所示实验要先 （填“通气”或“加热”）。装置A中发生反应的方程式为 。装置中有一处缺陷，你的改进方法是 。 （3）图丙是探究铁生锈的改进装置，U型管中观察到的现象是 ，本实验能得出铁生锈需要的条件是 。 （4）中铁元素的化合价为 ，图丁中的实验现象是固体逐渐溶解， 。 18．小华同学为了研究氧化铁能否在氯酸钾制取氧气的实验中起催化作用，进行了以下实验： 【实验一】氧化铁能否在氯酸钾制取氧气的实验中加快反应速率。 实验编号 氧化物 产生气体的体积(mL) 耗时(s) 1 0.6 无 67 1800 2 0.6 0.3g二氧化锰 67 36.5 3 0.6 ___________g氧化铁 67 89.5 （1）实验3中氧化铁的质量为 g。 （2）实验2反应的产物为KCl和O2，该反应的化学方程式为 。 （3）实验一得到的结论是 。 【实验二】为证明氧化铁是该反应的催化剂，同学们又完成了以下的实验： 【资料】氯酸钾和氯化钾均能溶于水。 Ⅰ.在实验3反应后的混合物中加足量的水溶解，过滤得到红色固体，洗涤干燥并用天平称量，质量没有变化。 Ⅱ.将一定量的CO通入滤出的固体，按下面进行实验： （4）实验时，玻璃管中的现象为 ，通入CO与点燃酒精喷灯的先后顺序为 ，玻璃管内发生反应的化学方程式 。 【实验结论】氧化铁能在氯酸钾制取氧气反应中起催化作用。 【实验反思】 （5）小明同学发现实验二(Ⅱ)中的实验装置从环保角度看有一个缺陷，改进的方法是 。 19．生铁和钢是应用广泛的铁合金，工业上常用赤铁矿冶炼生铁，下图是实验室模拟炼铁的装置图，请完成下列分析及计算： （1）生铁和钢性能不同，其本质原因是 不同。 （2）甲中直玻璃管内观察到的现象是 。 （3）某炼铁厂用含氧化铁80%的赤铁矿冶炼出含铁2240t的生铁，根据化学方程式计算炼铁所用赤铁矿的质量。 20．如图是实验室一氧化碳还原氧化铁的示意图。小明同学为了测定反应后混合气体中二氧化碳的含量，将混合气体通入足量石灰水中，充分反应后，得到白色沉淀。 （1）关于以上装置的说法不正确的是___________(填字母)。 A．虚线框内的装置作用可以收集一氧化碳 B．虚线框内的装置作用可以吸收二氧化碳 C．图中硬质玻璃管中的现象为黑色固体变红 （2）根据所给数据，计算混合气体中二氧化碳的质量分数。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$