1、1碳在高温下可以和氧化铁反应,化学方程式可表示为 3C2Fe 2O3 4Fe3CO 2,下列说法中正确的是( )A该反应属于分解反应B反应中碳元素的化合价降低,铁元素的化合价升高C碳是还原剂D氧化铁是还原剂2下图是一氧化碳还原氧化铁的部分实验装置,关于该实验说法正确的是( )A充分反应后,向固体中加稀盐酸会产生气泡B在实验过程中,黑色的粉末会逐渐变成红色C该实验的反应原理为 FeOCO FeCO 2D在实验过程中,产生的尾气可以直接排放到空气中3某工厂要用赤铁矿石(主要成分是氧化铁,假设杂质不含铁元素) 来炼制生铁。若要炼制含铁 96%的生铁 63 t,假设在炼制过程中损失 10%铁元素,则理
2、论上需要含杂质 20%的赤铁矿石的质量是( )A120 t B108 tC96 t D84 t4工业上煅烧硫铁矿用来生产硫酸,用 X 表示硫铁矿中的主要成分。煅烧反应的化学方程式为:4X11O 2 2Fe2O38SO 2,则 X 为( )AFeS 2 BFe 2S3CFeSO 4 DFeS5物质的性质决定着物质在生产和生活中的用途。木炭和一氧化碳都具有还原性,都可用于冶炼金属。请根据下图回答有关问题。(1)请写出下列反应的化学方程式:木炭还原氧化铜_;一氧化碳还原氧化铁_。(2)A、B 装置中澄清石灰水的作用是_ 。(3)B 装置最右端酒精灯的作用是_。(4)在 A 装置中,当观察到 _时,证
3、明木炭粉末和氧化铜粉末已经完全反应。6从楚王陵中出土的铁器中发现了迄今世界上最早的炒钢技术,说明中国早在公元前 2 世纪就掌握了炒钢技术。炒钢是一种冶炼技术,冶炼时先将生铁加热到液态或半液态,然后靠鼓风或加进精矿粉,降低生铁的含碳量,使其成钢。由于在冶炼中要不断搅拌,好像炒菜一样,因而得名。(1)生铁的含碳量为_,炼得的钢是_ (选填“纯净物”或“混合物”)。(2)将生铁加热到液态或半液态并不断搅拌的原因是什么?_。(3)写出向液态生铁中鼓风和加进精矿粉( 以赤铁矿为例)所发生反应的化学方程式。7炼铁的主要原料是铁矿石。用赤铁矿石(主要成分为 Fe2O3)炼铁的反应原理为3COFe 2O3 2
4、Fe3CO 2。(1)求 Fe2O3 中铁元素的质量分数。(2)根据化学方程式计算:用含 Fe2O360%的赤铁矿石 800 t,理论上可炼出纯铁多少吨?探究创新8钢铁工业是国家工业的基础。(1)下图是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图,根据图示回答下列问题。若图中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁,请写出 A 区和 B 区所发生主要反应的化学方程式:A 区:_ ,B 区:_。(2)某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验,对固体产物成分等进行探究。设计实验用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末,实验装置如下图。进行实验该小组按上述实验设计,在一定温度下进行了实验,测得下列数据:反应前玻璃管和内盛氧
5、化铁粉末的总质量 66.0 g(玻璃管的质量为 60.0 g)反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量 65.8 g(冷却到室温称量)分析与讨论本实验中,玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部是铁,但小华同学提出了质疑,于是大家提出查阅资料。查阅资料一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关。一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁。实验与猜想该小组同学将反应后的黑色固体研磨后,再用磁铁吸引,发现黑色固体粉末全部能被吸引,则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和_。进行猜想:黑色固体粉末可能a全部为铁;b_;c_;得出结论通过实验
6、中获得的数据进行计算,得出黑色固体粉末为_(写名称) 。反思与评价一氧化碳还原氧化铁的实验中,若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应时间。实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用有_。A收集一氧化碳B吸收二氧化碳C检验二氧化碳参考答案1C 分解反应是一种化合物生成两种或两种以上物质的反应,A 错误;反应中 C CO 2,C 得氧,被氧化,是还原剂,C 的化合价从 0 4 升高了,Fe 2O3 Fe,Fe 2O3 失氧,被还原,是氧化剂,Fe的化合价从3 0 降低了,故 B、D 错误;C 正确。2A 一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳,剩余固体是铁,能与盐酸反应生成氢气,故 A 正确;氧化铁是红色
7、,铁粉是黑色,故该实验的现象是红色粉末变为黑色,B 不正确;C 中氧化铁的化学式写错,导致化学方程式错,应为:3COFe 2O3 2Fe3CO 2,C 不正确;实验过程中,一部分一氧化碳没有完全反应,如果直接排放到空气中,会造成空气污染,故一定要有尾气处理装置,可以将一氧化碳燃烧掉,也可以回收利用,D 不正确。3A 根据质量守恒定律,利用铁元素质量不变解题。设需要赤铁矿质量为 x,则有 x(120%)100%(110%)63 t 96%,解得 x120 t 。1121604A5答案:(1)C2CuO 2CuCO 2 3COFe 2O3 2Fe3CO 2(2)检验是否有二氧化碳生成(3)除去未反
8、应完的一氧化碳气体,防止污染空气(4)A 装置竖直的试管内导管口不再有气泡冒出解析:(1)木炭和 CO 在高温条件下夺取金属氧化物中的氧,生成 CO2,同时得到金属单质,据此可写出有关反应的化学方程式。(2)利用 CO2 能使澄清石灰水变浑浊,证明反应是否有 CO2 生成。(3) 因 CO有毒,会污染空气,因此需将未反应的 CO 燃烧掉。(4)插入澄清石灰水中的导管口没有气泡产生时,说明不再有 CO2 产生,证明反应已结束。6答案:(1)2%4.3% 混合物(2)增加反应物的接触面积,加快反应速率(3)CO 2 CO2 3C2Fe 2O3 4Fe3CO 27答案:(1) 100% 100%70
9、%5610(2)解:设理论上可炼出纯铁的质量为 x。Fe2O33CO 2Fe3CO 2160 112800 t60% xx336 t1608%=答:理论上可炼出纯铁 336 t。解析:(1)Fe 2O3 中 Fe 的相对原子质量乘以 Fe 的原子数与 Fe2O3 的相对分子质量之比就是 Fe2O3 中铁的质量分数。(2) 先计算出 800 t 矿石中 Fe2O3 的质量800 t60%480 t,根据化学方程式可求出生成纯铁的质量。8答案:(1)3CO Fe 2O3 2Fe3CO 2CO 2 CO2、CCO 2 2CO(2)实验与猜想氧化亚铁(FeO) 铁和四氧化三铁的混合物 全部是四氧化三铁
10、(二者可互换,化学式也可)得出结论 四氧化三铁反思与评价 AB解析:(1)考查了炼铁炉内发生的主要化学反应,它包括碳的燃烧、一氧化碳的生成、一氧化碳还原氧化铁三个反应,比较简单。(2)根据 查阅资料知,氧化亚铁不能被磁铁吸引,由于反应后的黑色固体粉末能全部被磁铁吸引,所以黑色固体粉末一定不含氧化亚铁。又由于铁和四氧化三铁都能被磁铁吸引,因此,此黑色固体粉末可能全部是铁,也可能全部是四氧化三铁或铁和四氧化三铁的混合物。6 g 氧化铁中铁元素的质量6 g 100%4.2 g,氧元素的质量6 g4.2 g1.8 g;反应后得到的黑色固体1260粉末中铁元素的质量仍是 4.2 g,黑色固体粉末中氧元素质量5.8 g4.2 g1.6 g,故生成物中铁、氧两元素的质量比4.2 g1.6 g218,四氧化三铁中铁、氧元素质量比也是 218,故该黑色固体粉末是四氧化三铁。仔细观察虚线框内的装置可知,洗气瓶内进气管、出气管都伸入了瓶底,可推测出其作用是吸收二氧化碳并收集一氧化碳。