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第2节 金属矿物 铁的冶炼（好题精练）
一、选择题
1．下列矿石的主要成分不属于氧化物的是（ ）
A．铝土矿（主要成分Al2O3） B．菱铁矿（主要成分FeCO3）
C．赤铁矿（主要成分Fe2O3） D．磁铁矿（主要成分Fe3O4）
2． 工业炼铁的主要原料中，正确的一组是(
①铁矿石；②焦炭；③一氧化碳；④石灰石；⑤空气
A． ①②⑤ B． ①②④⑤
C． ①③④⑤ D． ②③④
3．（2021·山东潍坊）《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。有关说法正确的是（ ）
A．“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素
B．“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水
C．“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化
D．“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高
4．（2021·湖南益阳）“中国高铁，世界第一”。高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理之一是：。下列说法正确的是（ ）
A．含镍不锈钢的硬度小于纯铁
B．火法炼镍中无污染环境的气体产生
C．含镍不锈钢属于一种铁合金
D．火法炼镍的反应中Ni元素化合价升高了
5．（2021·浙江湖州）关于钢铁及制品的说法正确的是（ ）
A．工业炼铁的部分反应如下所示，则（ ）
O2CO2COFe
A．X可以是木炭 B．X与CO都具有氧化性
C．③反应后的尾气可直接排放 D．Y中铁元素以游离态存在
6．实验室用图装置模拟炼铁。下列说法正确的是（ ）
A． 磁铁矿的主要成分是Fe2O3 B． 应先加热Fe2O3再通入CO
C． 红棕色的逐渐变黑 D． 气体通过澄清石灰水后可直接排放
7．（2021·江苏连云港）回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜，部分实验流程如下：
注：灼烧后得到黑色固体和残留物，残留物不溶于水和稀硫酸。
下列关于该流程的说法，错误的是
A．“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO
B．滤液X中的溶质为FeSO4
C．“酸溶”和“还原”过程中发生的反应均为置换反应
D．将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，充分反应后过滤得Cu
8．根据下列实验装置图，以下说法中错误的是（ ）
A． a处固体由黑色逐渐变为红棕色
B． 反应过程中可观察到b处的澄清石灰水变浑浊
C． CO有毒，通常在c处将其点燃或用气囊收集以防止污染空气
D． 该实验可验证CO的还原性
9．如图为氢气还原氧化铜的实验装置图，下列有关分析正确的是（ ）
A．装置中试管口需略向下倾斜，主要是为了利于通入氢气
B．在给试管内药品加热前,需先通氢气排尽试管内的空气
C．待药品完全反应后,需同时撤去酒精灯和通氢气的导管
D．该实验装置也可直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验
10．某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理，关于该装置和反应过程描述错误的是（ ）
A． 盛装药品前应先检查装置气密性
B． 加热前要先通CO，加热后B中出现浑浊
C． 已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为a→b→c→d
D． 这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳
11．（2021·湖北鄂州·）某同学为探究碳在氧气中不完全燃烧的气体产物中，既可能有一氧化碳，又可能有二氧化碳，他设计了如图所示实验：
（1）装置A的作用是___________。
（2）实验过程中，观察到装置C中玻璃管里的红棕色粉末逐渐变黑，说明原气体产物中含有一氧化碳，反应的化学方程式是___________。
（3）通过观察装置D中澄清石灰水变浑浊，也能验证原气体产物中一氧化碳的存在，则装置B中应选择的试剂是___________。
A．足量的氢氧化钠浓溶液 B．浓硫酸 C．水
（4）写出尾气处理的一种方法：___________。
12．金属在生产、生活中应用广泛。
（1）我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，以下是3种常见的金属矿石，其中主要成分属于氧化物的是_____（填字母）。
（2）人类每年从自然界提取大量的金属，其中提取量最大的是铁，工业上用赤铁矿和一氧化碳炼铁的化学方程式为_____。
13． A、B、C、D、E、F、G是初中化学常见的物质，A是赤铁矿的主要成分，B、D组成元素相同，E是最轻的气体．根锯图中相互转化关系回答下列问题（部分反应物、生成物、反应条件已略去）。
（1）写出C、G的化学式：C_______,G________。
（2）写出有关反应的化学方程式：①__________；②___________。
14．（2021·辽宁抚顺）阅读下面科普短文，并根据文章内容，回答相关问题。
铝(Al)是自然界中含量最多的金属元素，其主要存在于硅铝酸盐中。铝也是活泼金属，常温下在空气中铝的表面会形成致密的氧化膜，使铝不会进一步氧化并能耐腐蚀。因此，铝粉常用来做涂料，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被锈蚀，而且美观。
铝的密度很小，仅为2．7g/cm3，质地较软，可制成硬铝、超硬铝、防锈铝等各种铝合金。汽车、火车、船舶、宇宙火箭、航天飞机、人造卫星等，也是用大量的铝及其合金制造而成的。如一架超音速飞机约由70%的铝及其合金制成。
铝热法是以铝粉为还原剂的一种金属热还原法，当铝粉与金属氧化物起反应时，产生足够的热量，使生成的金属(或合金)和其他成分熔融分离而获得金属(或合金)，广泛应用于生产纯金属、低碳铁合金，以及焊接金属(如铁轨)等。焊接铁轨时发生的化学反应为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，该反应产生大量的热，温度可达2000℃以上。
(1)“银粉”、“银漆”保护铁制品不被锈蚀的原因是是隔绝了_______。
(2)铝合金制造超音速飞机是利用了铝合金_______的性质。
(3)铝热法焊接铁轨时所发生的分反应属于_______(填基本反应类型)。
(4)高炉炼铁的主要原理同样是运用了热还原法，写出以赤铁矿为原料炼铁的化学方程式：______。
15．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铁的反应。某化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究，请按要求填空：
（1）A中观察到的现象是__________________________________。写出CO还原Fe2O3的化学方程式_____________________________________；
（2）实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是___________________；
（3）右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是___________________________。
16．我国铁矿石资源比较丰富，2000年，钢铁年总产量就已达到1．27亿吨，成为世界钢铁大国。某钢铁厂日产含3％杂质的生铁2 240 t，则需要含Fe2O3 80％的赤铁矿多少吨？
17．（2021·江苏连云港）在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中，化学发挥了重要作用。
(1)“焦炭炼钢”是先将铁精矿(Fe2O3)和焦炭同时加入高炉，鼓入热空气，充分反应后得生铁，再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。
①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，_______夺取了Fe2O3里的氧，将铁还原出来。
②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭，若加入的焦炭全部转化为CO2，则该钢铁厂每年排放CO2的质量为_______万吨。
(2)为了实现CO2的捕集利用，我国研制出一种多功能复合催化剂(含NaFe3O4)，能将CO2转化为汽油，转化步骤如下：
①步骤Ⅰ除生成CO外，还生成另一种氧化物。该氧化物的化学式是_______。
②下列说法错误的是_______(填字母)。
a 所得汽油中含有C、H两种元素 b NaFe3O4中O为-2价，Fe为+3价
c 上述转化不仅有利于CO2减排，还可以减轻人类对化石能源的需求
(3)一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图所示。
①高温下，用H2炼铁时反应的化学方程式为_______。
②跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”的主要优点有_______。
③从物质组成的角度，说明向炼钢炉中加入废钢的目的：_______。中小学教育资源及组卷应用平台
第2节 金属矿物 铁的冶炼（好题精练）
一、选择题
1．下列矿石的主要成分不属于氧化物的是（ ）
A．铝土矿（主要成分Al2O3） B．菱铁矿（主要成分FeCO3）
C．赤铁矿（主要成分Fe2O3） D．磁铁矿（主要成分Fe3O4）
【答案】B
【解析】氧化物是由2种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，菱铁矿的主要成是碳酸亚铁，含有铁、碳、氧三种元素，不属于氧化物；故选B。
2． 工业炼铁的主要原料中，正确的一组是( )
①铁矿石；②焦炭；③一氧化碳；④石灰石；⑤空气
A． ①②⑤ B． ①②④⑤ C． ①③④⑤ D． ②③④
【答案】B
【解析】工业炼铁的主要原料中：铁矿石能够提供铁元素，是炼铁的主要原料；焦炭在点燃条件下和氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳在高温条件下能被焦炭还原成一氧化碳，一氧化碳能够把铁矿石中的铁还原出来；石灰石在高温条件下分解能生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙能和铁矿石中的杂质二氧化硅反应生成硅酸钙，从而除去二氧化硅；空气能够提供氧气；工业炼铁的主要原料包括铁矿石、焦炭、石灰石和空气。故选B．
3．（2021·山东潍坊）《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。有关说法正确的是（ ）
A．“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素
B．“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水
C．“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化
D．“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高
【答案】C
【解析】A、铝元素是地壳中含量最高的金属元素，铁元素不是地壳中含量最高的金属元素，故A错误；B、铁矿石（主要成分为Fe2O3）难溶于水，故B错误；C、冶炼铁的过程中有新物质铁生成，发生了化学变化，故C正确；D、生铁高温锻打成钢，碳与空气中的氧气反应生成二氧化碳，碳元素含量降低，故D错误。
故选C。
4．（2021·湖南益阳）“中国高铁，世界第一”。高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，工业上火法炼镍的原理之一是：。下列说法正确的是（ ）
A．含镍不锈钢的硬度小于纯铁
B．火法炼镍中无污染环境的气体产生
C．含镍不锈钢属于一种铁合金
D．火法炼镍的反应中Ni元素化合价升高了
【答案】C
【解析】A、一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，所以含镍不锈钢的硬度大于纯铁，故A错误；B、由反应物的种类以及质量守恒定律可知，火法炼镍中可能会产生污染环境的一氧化碳气体，故B错误；C、含镍不锈钢属于一种铁合金，故C正确；D、NiO中，镍元素显+2价，Ni是一种单质，其中镍元素的化合价为零，镍元素化合价降低，故D错误。故选C。
5．（2021·浙江湖州）关于钢铁及制品的说法正确的是（ ）
A．工业炼铁的部分反应如下所示，则（ ）
O2CO2COFe
A．X可以是木炭 B．X与CO都具有氧化性
C．③反应后的尾气可直接排放 D．Y中铁元素以游离态存在
【答案】A
【解析】A、碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，木炭的主要成分是碳，可以是木炭，故选项说法正确。B、碳与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，X是碳，碳与CO都具有还原性，故选项说法错误。C、③是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，反应后的尾气不能直接排放，故选项说法错误。D、Y是氧化铁，铁元素以化合态存在，故选项说法错误。故选A。
6．实验室用图装置模拟炼铁。下列说法正确的是（ ）
A． 磁铁矿的主要成分是Fe2O3 B． 应先加热Fe2O3再通入CO
C． 红棕色的逐渐变黑 D． 气体通过澄清石灰水后可直接排放
【答案】C
【解析】A、磁铁矿的主要成分是Fe3O4，故A错误。B、实验开始先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸，故B错误。C、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑，故C正确。D、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，气体通过澄清石灰水后，仍存在CO，不能直接排放，可将玻璃管改成尖嘴点燃或用气球收集，故D错误。故选C。
7．（2021·江苏连云港）回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜，部分实验流程如下：
注：灼烧后得到黑色固体和残留物，残留物不溶于水和稀硫酸。
下列关于该流程的说法，错误的是
A．“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO
B．滤液X中的溶质为FeSO4
C．“酸溶”和“还原”过程中发生的反应均为置换反应 D．将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，充分反应后过滤得Cu
【答案】C
【解析】A、“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO，故选项正确；B、铁和硫酸反应生成FeSO4，滤液X中的溶质为FeSO4，故选项正确；C、“酸溶”是氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，属于复分解反应，“还原”是稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气属于置换反应，故选项错误；D、将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜不和稀硫酸反，过滤得Cu，故选项正确。故选C。
8．根据下列实验装置图，以下说法中错误的是（ ）
A． a处固体由黑色逐渐变为红棕色
B． 反应过程中可观察到b处的澄清石灰水变浑浊
C． CO有毒，通常在c处将其点燃或用气囊收集以防止污染空气
D． 该实验可验证CO的还原性
【答案】A
【解析】A、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故看到的现象为玻璃管中红色固体变为黑色，故A说法错误；B、该反应有二氧化碳生成，则试管b处澄清的石灰水变浑浊，故B说法正确；C、尾气中可能有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以一定要进行尾气处理，一氧化碳具有可燃性，通常在c处将其点燃或用气囊收集以防止污染空气，故C说法正确；D、一氧化碳夺取氧化铁的氧，故一氧化碳还原氧化铁实验可验证CO的还原性，故D说法正确。故选A。
9．如图为氢气还原氧化铜的实验装置图，下列有关分析正确的是（ ）
A．装置中试管口需略向下倾斜，主要是为了利于通入氢气
B．在给试管内药品加热前,需先通氢气排尽试管内的空气
C．待药品完全反应后,需同时撤去酒精灯和通氢气的导管
D．该实验装置也可直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验
【答案】B
【解析】根据所学知识和题中信息知，A、装置中试管口需略向下倾斜，主要是为了利于冷凝水的排出，防止试管炸裂，故A错误；B、在给试管内药品加热前,需先通氢气排尽试管内的空气，以防爆炸，故B正确；C、待药品完全反应后,需先撤去酒精灯，再撤去通氢气的导管，以防铜重新被氧化，故C错误；D、该实验装置不可直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验，一氧化碳有毒，故D错误。
10．某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理，关于该装置和反应过程描述错误的是（ ）
A． 盛装药品前应先检查装置气密性
B． 加热前要先通CO，加热后B中出现浑浊
C． 已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为a→b→c→d
D． 这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳
【答案】C
【解析】A、盛装药品前应先检查装置气密性，以防止装置漏气，选项A正确；B、实验开始先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸。加热后有二氧化碳生成，会观察到B中出现浑浊，选项B正确；C、一氧化碳难溶于水，长导管是出水管，导管口的连接顺序应该为a→c→b→d，选项C错误；D、生铁中含有碳等杂质，这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳，选项D正确。故选C。
11．（2021·湖北鄂州·）某同学为探究碳在氧气中不完全燃烧的气体产物中，既可能有一氧化碳，又可能有二氧化碳，他设计了如图所示实验：
（1）装置A的作用是___________。
（2）实验过程中，观察到装置C中玻璃管里的红棕色粉末逐渐变黑，说明原气体产物中含有一氧化碳，反应的化学方程式是___________。
（3）通过观察装置D中澄清石灰水变浑浊，也能验证原气体产物中一氧化碳的存在，则装置B中应选择的试剂是___________。
A．足量的氢氧化钠浓溶液 B．浓硫酸 C．水
（4）写出尾气处理的一种方法：___________。
【答案】（1）检验原气体产物中是否含有二氧化碳；（2）；（3）A；（4）将尾气点燃（或进行收集等）
【解析】（1）装置A的作用就是检验混合气体中有二氧化碳的存在，因为二氧化碳会使澄清石灰水变浑浊；（2）氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，化学反应方程式为：；（3）通过观察装置D中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳产生，原气体是一氧化碳和二氧化碳的混合气体，除去一氧化碳中的二氧化碳，所以需要氢氧化钠与二氧化碳反应，生成碳酸钠和水，留下一氧化碳与氧化铁反应；（4）如果反应不完全，尾气里面会有一氧化碳，不能直接排入空气，因为一氧化碳有毒，所以需要将尾气点燃或进行收集等，禁止排入空气即可；故答案为：（1）、检验原气体产物中是否含有二氧化碳；（2）、；（3）、A ；（4）、将尾气点燃（或进行收集等）。
12．金属在生产、生活中应用广泛。
（1）我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，以下是3种常见的金属矿石，其中主要成分属于氧化物的是_____（填字母）。
（2）人类每年从自然界提取大量的金属，其中提取量最大的是铁，工业上用赤铁矿和一氧化碳炼铁的化学方程式为_____。
【答案】 （1）A；（2） 3CO+Fe2O32Fe+3CO2
【解析】氧化物是由两种元素组成，并且含有氧元素的化合物；氧化铝中只含有铝和氧两种元素，属于氧化物；故选项正确；碱式碳酸铜中含有铜、氢、氧、碳四种元素，不属于氧化物；故选项错误；硫化氩铜中只含有铜和硫元素，不属于氧化物；故选项错误；故选：A。（2）一氧化碳能与氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
13． A、B、C、D、E、F、G是初中化学常见的物质，A是赤铁矿的主要成分，B、D组成元素相同，E是最轻的气体．根锯图中相互转化关系回答下列问题（部分反应物、生成物、反应条件已略去）。
（1）写出C、G的化学式：C_______,G________。
（2）写出有关反应的化学方程式：①__________；②___________。
【答案】（1） Fe ； H2CO3 ；（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ； 2H2+O22H2O
【解析】根据A是赤铁矿的主要成分，能够和B反应产生C和D，B、D组成元素相同，因此A是氧化铁，B是一氧化碳，C是铁，D是二氧化碳；铁反应产生E，E是最轻的气体，因此E是铁与酸反应产生的氢气；氢气点燃产生F，F是水；水和二氧化碳反应产生的G应该是碳酸，带入验证完成相关的问题。（1）由上分析可知C为金属铁，G为碳酸；故C、G的化学式为Fe；H2CO3；（2）反应①是一氧化碳和氧化铁反应产生铁和二氧化碳，化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2；反应②是氢气和氧气点燃产生水，化学方程式为2H2+O22H2O。
14．（2021·辽宁抚顺）阅读下面科普短文，并根据文章内容，回答相关问题。
铝(Al)是自然界中含量最多的金属元素，其主要存在于硅铝酸盐中。铝也是活泼金属，常温下在空气中铝的表面会形成致密的氧化膜，使铝不会进一步氧化并能耐腐蚀。因此，铝粉常用来做涂料，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被锈蚀，而且美观。
铝的密度很小，仅为2．7g/cm3，质地较软，可制成硬铝、超硬铝、防锈铝等各种铝合金。汽车、火车、船舶、宇宙火箭、航天飞机、人造卫星等，也是用大量的铝及其合金制造而成的。如一架超音速飞机约由70%的铝及其合金制成。
铝热法是以铝粉为还原剂的一种金属热还原法，当铝粉与金属氧化物起反应时，产生足够的热量，使生成的金属(或合金)和其他成分熔融分离而获得金属(或合金)，广泛应用于生产纯金属、低碳铁合金，以及焊接金属(如铁轨)等。焊接铁轨时发生的化学反应为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，该反应产生大量的热，温度可达2000℃以上。
(1)“银粉”、“银漆”保护铁制品不被锈蚀的原因是是隔绝了_______。
(2)铝合金制造超音速飞机是利用了铝合金_______的性质。
(3)铝热法焊接铁轨时所发生的分反应属于_______(填基本反应类型)。
(4)高炉炼铁的主要原理同样是运用了热还原法，写出以赤铁矿为原料炼铁的化学方程式：______。
【答案】（1）空气和水；（2）密度小；（3）置换；（4）
【解析】（1）铁制品在有氧潮湿环境下易发生锈蚀，而常温下在空气中的铝表面会形成致密的氧化膜，隔绝了空气和水，避免了铁制品的锈蚀；（2）铝合金具有密度低的优点，其作为超音速飞机的主要材料可以节约燃料，更有利于飞机高速飞行；（3）铝热法焊接铁轨所利用的反应就是单质铝与氧化铁用镁条点燃时反应生成氧化铝和铁单质，反应也会剧烈放热，反应类型符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应；（4）高炉炼铁时，氧化铁与一氧化碳在高温下反应生成铁单质和二氧化碳，其反应方程式为：。
15．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铁的反应。某化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究，请按要求填空：
（1）A中观察到的现象是__________________________________。写出CO还原Fe2O3的化学方程式_____________________________________；
（2）实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是___________________；
（3）右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是___________________________。
【答案】 （1）红棕色变成黑色 ； ；（2）澄清石灰水变浑浊 ；（3） 燃烧多余的CO(或处理尾气等)
【解析】（1）A中氧化铁和一氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳，因此反应现象是：红棕色固体变成黑色。反应的化学方程式为：；（2）反应中生成二氧化碳，二氧化碳和澄清石灰水反应生成难溶于水的碳酸钙，因此实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是：澄清石灰水会变浑浊；（3）因为上述反应中一氧化碳不能完全反应，一氧化碳又不能被澄清石灰水吸收，一氧化碳有毒，具有可燃性，所以右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是：燃烧多余的CO(或处理尾气等)。
16．我国铁矿石资源比较丰富，2000年，钢铁年总产量就已达到1．27亿吨，成为世界钢铁大国。某钢铁厂日产含3％杂质的生铁2 240 t，则需要含Fe2O3 80％的赤铁矿多少吨？
【答案】3880t。
【解析】2 240 t含3％杂质的生铁中纯铁的质量为：2 240 t(1-3％) =2172．8
设日产含3％杂质的生铁2 240 t，需要含Fe2O3 80％的赤铁矿的质量为x
Fe2O3+3CO 高温2Fe+3CO2
160 112
80% 2172．8t
=
x=3880t。
答：日产含3％杂质的生铁2 240 t，需要含Fe2O3 80％的赤铁矿的质量为3880t。
17．（2021·江苏连云港）在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中，化学发挥了重要作用。
(1)“焦炭炼钢”是先将铁精矿(Fe2O3)和焦炭同时加入高炉，鼓入热空气，充分反应后得生铁，再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。
①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，_______夺取了Fe2O3里的氧，将铁还原出来。
②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭，若加入的焦炭全部转化为CO2，则该钢铁厂每年排放CO2的质量为_______万吨。
(2)为了实现CO2的捕集利用，我国研制出一种多功能复合催化剂(含NaFe3O4)，能将CO2转化为汽油，转化步骤如下：
①步骤Ⅰ除生成CO外，还生成另一种氧化物。该氧化物的化学式是_______。
②下列说法错误的是_______(填字母)。
a 所得汽油中含有C、H两种元素 b NaFe3O4中O为-2价，Fe为+3价
c 上述转化不仅有利于CO2减排，还可以减轻人类对化石能源的需求
(3)一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图所示。
①高温下，用H2炼铁时反应的化学方程式为_______。
②跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”的主要优点有_______。
③从物质组成的角度，说明向炼钢炉中加入废钢的目的：_______。
【答案】CO 440 H2O b 不排放CO2、无污染 调节钢中的含碳量
【解析】（1）①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，CO夺取了Fe2O3里的氧，将铁还原出来；（2）②设每年排放CO2的质量为x，
解得x=440万吨
（2）①步骤Ⅰ是二氧化碳和氢气反应生成一氧化碳和水，故氧化物的化学式为：H2O；②a、根据质量守恒定律，反应物中只有C、H两种元素，所以所得汽油中含有C、H两种元素，正确；b、 四氧化三铁中氧为-2价，两个铁为+3价，另外一个铁为+2价，错误；c、上述转化不仅有利于CO2减排，还可以减轻人类对化石能源的需求，正确。故选b；（3）氢气和二氧化三铁在高温下反应生成铁和水，反应的化学方程式为：；②“焦炭炼钢”有二氧化碳产生，“氢能炼钢”的产物为水，优点是不排放CO2、无污染；③从物质组成的角度，说明向炼钢炉中加入废钢的目的调节钢中的含碳量。故答案为：①CO；②440；③H2O；④b；⑤；⑥不排放CO2、无污染；⑦调节钢中的含碳量。
