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(11分)铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉,在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为                                     。某化学兴趣小组同学在学习炼铁的相关内容时,对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究。
【提出问题】
单质碳也具有还原性,碳还原氧化铁的化学方程式为                    。
为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石?
【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应不易完全。
【查阅资料】氢氧化钠溶液和澄清石灰水化学性质类似,能与二氧化碳反应,但反应无明显现象。
【进行实验】实验步骤及注意事项如下:
①称取两份相同质量的氧化铁粉末。一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中;另一份放入下图装置B的玻璃管中。
②装置A和B两组实验同时开始进行。在装置B的反应中,实验开始前应先        
(选填“通CO”或“加热”); 实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温,其原因是                                            。

【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由                时(选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”),装置A的试管中仍有                        。
【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应确实不易完全,这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因。
【交流与反思】经过查阅资料和讨论,该小组同学发现除了上述原因外,工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因,试写出其中的一个:            。
【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质,甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生。为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2,将该气体通过下图的检验装置,正确的连接顺序是                  (选填字母,装置可重复使用)。经过检验,证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO2,因此装置A的不足之处是                                      。
①3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2 (2分)
【提出问题】②3C+2Fe2O3高温4Fe+3CO2↑(2分)
【进行实验】③通CO (1分)④防止高温下铁又被进入的空气氧化(2分)
【实验现象】⑤红色变为黑色 (1分)   ⑥仍有红色物质(1分)
【交流与反思】⑦焦炭是固体,不容易和生成的铁分离(或焦炭中含有杂质,影响铁的纯度;或焦炭与氧气反应生成一氧化碳的同时放出大量的热,可提供一氧化碳还原铁矿石所需的高温,节约能源)(合理即可)(2分)
【完善实验】⑧C→D→C→E→C  (2分)⑨缺少尾气处理装置(2分)

试题分析:一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2 ;
【提出问题】碳还原氧化铁的化学方程式为3C+2Fe2O3高温4Fe+3CO2↑;
【进行实验】②在装置B的反应中,实验开始前应先通CO,实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温,其原因是:防止高温下铁又被进入的空气氧化。
【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由红色变为黑色,装置A的试管中仍有红色物质。
【交流与反思】工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因,如焦炭是固体,不容易和生成的铁分离(或焦炭中含有杂质,影响铁的纯度;或焦炭与氧气反应生成一氧化碳的同时放出大量的热,可提供一氧化碳还原铁矿石所需的高温,节约能源)(合理即可)
【完善实验】为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2,将该气体通过图中的检验装置,正确的连接顺序是C→D→C→E→C;经过检验,证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO2,因此装置A的不足之处是缺少尾气处理装置,因为一氧化碳有毒,不能直接排入空气中。
点评:书写化学方程式要遵循客观事实和质量守恒定律两个原则,注意化学式要正确,不要忘记反应条件、气体或者沉淀符号。
一氧化碳有还原性,可以还原氧化铁中的铁,一氧化碳有毒,不能直接排入空气,防止污染空气。
练习册系列答案
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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

某同学用相同的铁钉探究铁生锈与哪些因素有关,设计的实验如图。经过一周观察:试管A和C中的铁钉无明显变化,试管B中的铁钉明显锈蚀。
 
A         B        C        
(1)通过探究发现:铁生锈是铁与                  共同作用的结果。
(2)A中加入的蒸馏水要事先煮沸,其目的是                            ;
(3)通过探究,请你写出防止铁制品生锈的一种措施                                   。

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科目:初中化学 来源:不详 题型:单选题

早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器.下列说法正确的是(  )
A.铁和铁合金都容易被腐蚀
B.高炉炼铁是利用还原剂在高温下把铁从铁矿石中还原出来
C.配制波尔多液的原料是硫酸铜溶液可用铁桶配制
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成氧化铁

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科目:初中化学 来源:不详 题型:填空题

人类对金属的开发和利用是循序渐进的。
(1)青铜器是人类较早使用的金属制品。西汉时期,人们主要采用“湿法冶金”。如将铁浸入硫酸铜溶液中,该反应的化学方程式为         。
(2)随着技术的不断进步,人们能利用还原剂从金属的氧化物中将其还原出来。例如,
高炉炼铁所涉及的物质转化过程如下:
    
其中,物质A为   (填化学式),A与赤铁矿中的氧化铁反应的化学方程式为   。
(3)每年因为腐蚀(如铁生锈)而报废的金属相当于年产量的20%~40%,人们采用多
种方法防止金属腐蚀。例如,将清洗后的铁锅擦干后存放可以防止铁锅生锈,其原
因是         。
(4)铝的金属活动性比铁         (填“强”或“弱”),但铝制品却具有比较好的抗腐
蚀性能,其原因是         (用化学方程式说明)。

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科目:初中化学 来源:不详 题型:单选题

家庭生活中下列做法不能防止菜刀生锈的是
A.菜刀使用完后,用水洗净,并擦干
B.久置不用时在菜刀表面涂一层食用油
C.把菜刀存放在潮湿的地方
D.用不锈菜刀取代普通菜刀

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科目:初中化学 来源:不详 题型:单选题

芜湖铁画是中国工艺美术中的一朵奇葩。它以低碳钢为主料,经锻打、焊接、酸洗和喷漆等多道工艺制成。下列叙述不正确的是
A.低碳钢具有延展性
B.给铁画喷漆既美观又防锈蚀
C.制铁画的原料生锈后可用稀盐酸清洗
D.制作铁画的多道工艺均属于物理变化

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

(6分)某同学为了研究炼铁的原理并测定生成铁的质量,用一氧化碳与氧化铁反应,按下图进行实验。

(1)首先,该同学称量氧化铁的质量,然后进行实验,他先打开K1,关闭K2,通入一氧化碳,其目的是排尽玻璃管内的空气,防止加热时因一氧化碳不纯而引起爆炸,然后关闭K1,打开K2,加热,反应一段时间后,冷却,再次称量固体的质量,发现固体质量减少了12克,则生成铁的质量为_____,玻璃管中发生反应的化学方程式为_________________。
(2)装置B中反应的化学方程式是________________________________。
(3)装置C的两个作用是________________________________________________,
(4)实验结束后,烧杯内的溶液中含有的溶质是_________________(写化学式)。

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科目:初中化学 来源:不详 题型:单选题

下列四个实验中,铁钉最易生锈的是(      )

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科目:初中化学 来源:不详 题型:单选题

(2011·呼和浩特)工业上将赤铁矿炼成铁是一个复杂的过程,炼铁高炉中发生的主要反应有(     )
①C+O2 CO2 ②Fe2O3+3H2 2Fe+2H2O ③Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 
④2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑ ⑤CO2+C 2CO ⑥ CaCO3 CaO+CO2↑
A.②③⑤⑥B.①③⑤⑥C.①④⑤⑥D.②③⑥

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