2022年粤教版九年级化学下册-6.3金属矿物与冶炼同步练习（word版含解析）
文档属性
| 名称 | 2022年粤教版九年级化学下册-6.3金属矿物与冶炼同步练习（word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 571.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 粤教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-02-07 16:11:41 | ||
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文档简介
6.3金属矿物与冶炼
一、选择题（共16题）
1．常见的四种金属中活动性最强的是
A．Ag B．Zn C．Al D．Cu
2．炼铁高炉中发生了以下反应：①高温下一氧化碳将氧化铁还原成铁 ②高温锻烧石灰石 ③灼热的焦炭和二氧化碳反应 ④焦炭充分燃烧，其中属于化合反应的是
A．①和④ B．③和④ C．②和③ D．只有④
3．下列关于工业炼铁的做法或说法不正确的是（ ）
A．使用的原料是铁矿石、焦炭、石灰石、热空气
B．焦炭的一个作用是提供热量
C．因为炉渣的密度小于铁水，所以炉渣出口比生铁出口高
D．炼铁高炉内焦炭夺取氧化铁中的氧而生成了生铁
4.在实验室用CO还原赤铁矿（主要成分是Fe2O3），下面说法不正确的是
A.实验开始前要先通入CO，再加热
B.实验过程中观察到玻璃管内红色粉末逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊
C.实验结束后要先停止通入CO，再停止加热
D.CO具有还原性，H2、C也具有还原性
5．要验证锌、铁、铜三种金属的活动性顺序，可选用下列哪组试剂
A．Cu、FeCl2溶液、ZnCl2溶液 B．Fe、CuSO4溶液、 ZnSO4 溶液
C．Fe、Cu、ZnCl2溶液 D．Zn、Fe、CuSO4溶液
6．如图是CO与CuO反应的实验装置，下列关于该实验的说法不正确的是
A．澄清石灰水变浑浊
B．CuO发生了还原反应
C．碳元素的化合价不变
D．既能有效防止CO污染空气，又能充分利用能源
7．下列对相关实验现象的描述正确的是（ ）
A．木炭在空气中燃烧，生成黑色固体
B．铜片投入稀盐酸中，产生大量气泡
C．镁带在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
D．把盛有浓盐酸的试剂瓶的盖子打开后，瓶口上方会出现白雾
8．Fe2O3、ZnO、CuO的固体混合粉末a g，在加热条件下用足量CO还原，得到金属混合物2.41 g，将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后，产生5.00 g白色沉淀，则a的数值为
A．3.21 B．3.59 C．7.41 D．2.46
9．下列有关厨房里的说法正确的是
A．菜刀钝了要磨一磨——为了减小压强
B．铝制品不易锈蚀——铝的化学性质稳定
C．水煮沸后会看到“白气”——气体的液化
D．蒸馒头时纯碱放多了加醋调节——发生了中和反应
10．下列有关物质性质与用途的说法均正确的是
A．一氧化碳具有还原性，可用于铁的冶炼
B．金属铝不能与氧气反应，常用于制作炊具
C．碳酸钠能与酸反应，常用于治疗胃酸过多
D．活性炭具有吸附性，常用于自来水杀菌消毒
11．现有640t含 Fe2O380%赤铁矿石，炼制过程中Fe2O3利用率为90%理论上可炼出含杂质4%的生铁的质量为
A．336t B．224t C．206 t D．112t
12．铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的叙述正确的是( )
A．铁是地壳中含量最多的金属
B．工业上用二氧化碳冶炼钢铁
C．用铁可以回收硝酸银废液中的银
D．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁
13．在给定条件下，下列物质间的转化不能一步实现的是（ ）
A．SSO2 B．Fe2O3Fe
C．H2OH2 D．AlAl2O3
14．利用甲酸（ HCOOH）与浓硫酸制备CO，并用如图实验装置验证CO的有关性质。已知：，下列说法不正确的是（ ）
A．装置丙的作用是防止倒吸
B．装置丁既可检验CO2，又可收集CO
C．操作时，先点燃乙处酒精灯，再滴加 HCOOH
D．稳定状况下反应，产生CO气体速率始终不变
15．图甲是一氧化碳还原氧化铁的装置,图乙是炼铁高炉示意图.下列叙述中正确的是
A．按图甲进行实验，看到红棕色粉末变黑时立即停止通一氧化碳
B．玻璃管中固体物质能被磁铁吸引，说明固体物质全部是铁
C．工业炼铁中原料焦炭的作用是提供热量和二氧化碳。
D．炼铁高炉的出铁口低于出渣口，是因为生铁的密度较大
16．下列事实能用同一原理进行解释的是
A．金和铝在空气中都不易被腐蚀
B．实验室收集CO2和O2都能用向上排空气法
C．用嘴吹或用烧杯扣的方法，都能使燃着的蜡烛熄灭
D．在滴有酚酞的NaOH溶液中滴加盐酸或投入活性炭都能使溶液褪色
二、综合题（共6题）
17．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，充分反应后得到生铁，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）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NaFe2O4），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______。
18．金属及其化合物是初中化学学习的重要内容。
（1）①北宋《<浸铜要略〉序》载有“山麓有胆泉（硫酸铜溶液），土人汲以浸铁，数日辄类朽木，刮取其屑，锻炼成铜。”请用化学方程式表示其原理___________。
②下列有关金属的说法中，错误的是___________（填字母）。
A用铁锅炒菜利用了铁的导热性 B真金不怕火炼是因为黄金熔点高
C用钨丝做灯丝利用了钨的导电性 D铜被做成铜丝利用了铜的延展性
③铁在潮湿的空气中易生锈，可用稀盐酸除去。请写出用盐酸除铁锈的化学方程式：___________。
（2）下图是实验室利用CO还原氧化铁的装置示意图。请完成以下问题。
①如图所示，玻璃管中发生的现象是___________，该图中共发生了___________个化学变化。
②写出检验一氧化碳反应后生成物的化学方程式：___________。
③若取8g氧化铁粉末放入硬质玻璃管中，先通入CO，然后用酒精喷灯加热一段时间，停止加热并继续通入CO至装置冷却。称量硬质玻璃管内剩余固体的质量为mg，则m的取值范围是___________。
（3）实验室用足量一氧化碳还原10g赤铁矿，充分反应后，测得生成二氧化碳的质量为6.6g，则该赤铁矿中氧化铁的质量分数是多少？___
19．人类对金属的冶炼和使用经历了漫长的历史。
（1）模拟炼铁的实验装置如图所示，请回答下列问题：
加热氧化铁之前，先通一段时间CO的作用是 ________ 。加热后，玻璃管中的实验现象为： ________ ；试管里的澄清石灰水变浑浊，原因是 ________ （用化学方程式表示）；实验设计的最后一步放置酒精灯目的是 ____ 。
（2）为测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数，用足量的一氧化碳与20g赤铁矿石样品充分反应(杂质不参与反应)，并将生成的气体用氢氧化钠溶液完全吸收，溶液总质量与反应时间的变化关系如图。上述反应产生二氧化碳的质量为 ________ g。
（3）该赤铁矿石中氧化铁的质量分数 ___ 。（根据化学方程式写出完整的计算步骤，结果保留一位小数）
20．结合图示回答问题。
（1）写出图中标示①的仪器名称：①______。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的装置为______。（填字母序号）该反应的化学方程式：______。取用高锰酸钾药品时，应选用的仪器是______。（填序号）
（3）注射器C与装置E相连可用于检查装置E的气密性：步骤如下：
①向锥形瓶中加入少量水至长颈漏斗下口被液体封闭。
②将注射器C连接到装置E的导管口处。
③缓慢拉动注射器C的活塞，观察到______，说明装置E的气密性良好。
（4）实验室用装置E制取氧气时，如用注射器C替换长颈漏斗，优点是______。
（5）制取CO2、O2、H2的发生装置都可以选择E装置，理由是______。
（6）小兰同学用足量的CO还原10g赤铁矿石（主要成分Fe2O3）。并用足量澄清石灰水检验和吸收气体生成物。充分反应后，测得石灰水增重6.6g，求赤铁矿中氧化铁的质量分数是多少？
21．金属是生产、生活中重要的材料，回答下列问题。
（1）金、银在自然界有单质形式存在，说明它们的化学性质都______。
（2）钛和钛合金是21世纪的重要的金属材料，钛合金制品放在海水中数年取出后仍光亮如新，是因为其______（填序号）非常好。
A．可塑性 B．机械性能 C．抗腐蚀性能
（3）如下图，利用W形管完成一氧化碳还原氧化铁实验。已知一氧化碳还原氧化铁的反应是分步进行：
； ；
①A处为CO气体的发生装置。写出甲酸（HCOOH）在浓硫酸催化作用下用水制取CO的化学方程式：______。
②实验中，B处酒精灯火焰外围加装防风罩的原因是______。
③为得到纯铁，当红棕色粉末全部变黑时，不能立刻停止加热，应再加热一段时间，原因是______。
④熄灭酒精灯后。立即用磁铁将产生的的黑色粉末吸引并转移到W形管A处凹槽中，与剩余酸液反应。当观察到______证明有Fe生成。
（4）现有某铁样品5.6g，含有的杂质为镁、锌、铜中的两种或三种。向其中逐渐加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，产生氢气质量与加入稀硫酸质量的关系如下图所示。则下列结论正确的是（____）
a．恰好完全反应时，一定没有固体剩余
b．x的值为0.2
c．铁样品中可能含有镁
d．M点对应的溶液中只含有2种或3种溶质
22．实验室模拟炼铁（装置如图1）
已知B装置中的液体为过量的氢氧化钠和氢氧化钙混合溶液，氢氧化钠吸收二氧化碳能力比氢氧化钙强。请回答下列问题：
（1）实验过程中A处玻璃管中现象：______，写出该反应的化学方程式：______。
（2）实验装置按图2连接，请将以下四步按正确操作步骤排序：______（填序号）。
a、点燃A处酒精喷灯 b、通入CO c、停止通入CO d、熄灭酒精喷灯
（3）实验装置图中虚线框内装置起到的作用有______（填序号）。
A 收集一氧化碳 B 吸收二氧化碳 C 检验二氧化碳
（4）已知此反应过程中温度不同，可能生成铁的不同的氧化物。原固体Fe2O3质量为48.0g，现用热分析仪记录CO与Fe2O3进行反应时有关数据，得到固体质量与反应温度的关系曲线如图2所示。
①根据图像分析，写出D点时固体成分的化学式______。
②若B点生成物为一成分固定的化合物，请确定其化学式是______。
（5）某钢铁厂采用磁铁矿炼铁，日产含铁1.26×104t的生铁，至少需要含Fe3O480%的磁铁矿的质量是多少？______（写出计算过程）
参考答案
1．C
【详解】
根据金属活动性顺序，可知Ag、Zn、Al、Cu四种金属活动性的强弱顺序为Al＞Zn＞Cu＞Ag，因此，四种金属中活动性最强的是Al；故选C．
2．B
【分析】
化合反应是指由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。
【详解】
①一氧化碳和铁矿石反应生成铁和二氧化碳，该反应是两种物质反应生成两种物质，不属于化合反应；②高温锻烧石灰石生成二氧化碳和氧化钙，该反应是由一种物质生成两种物质，属于分解反应；③灼热焦炭和二氧化碳反应生成一氧化碳，该反应是由两种物质生成一种物质，属于化合反应；④焦炭充分燃烧生成二氧化碳，该反应是由两种物质生成一种物质，属于化合反应。四个反应中属于化合反应的是③和④。故选B。
3．D
【详解】
A、使用的原料是铁矿石、焦炭、石灰石、热空气，正确；
B、焦炭的一个作用是燃烧放出大量的热，提供热量，正确；
C、因为炉渣的密度小于铁水，所以炉渣出口比生铁出口高，正确；
D、炼铁高炉内一氧化碳夺取氧化铁中的氧生成铁，还原剂为一氧化碳不是焦炭，错误。
故选D。
4.C
【详解】
A、一氧化碳具有可燃性，不纯时点燃或加热会产生爆炸，故实验开始前要先通入CO，再加热，选项正确；
B、实验过程中观察到玻璃管内红色粉末逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊，选项正确；
C、实验结束后要先停止加热，再继续通入CO直到玻璃管冷却，避免生成的铁在较高温度下被进入的空气氧化，选项错误；
D、CO具有还原性，H2、C也具有还原性，三者都可以还原氧化铁生成铁，选项正确。
故选C。
5．B
【解析】
A、Cu与FeCl2溶液、ZnCl2溶液均不能反应，使用该组试剂无法验证三种金属的活动性；
B、Fe与CuSO4溶液反应可以置换出Cu，证明了Fe的活动性大于Cu；Fe与ZnSO4溶液不能发生反应，证明Fe的活动性小于Zn．使用该组试剂可以验证三种金属的活动性顺序；
C、Fe、Cu与ZnCl2溶液均不能发生反应，使用该组试剂无法验证三种金属的活动性；
D、Zn、Fe与CuSO溶液均能发生反应，使用该组试剂无法验证三种金属的活动性；
故选B
C
7．C
【详解】
A、发生的反应为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，分析发现溶液质量的变化就是2HCl→FeCl2的质量变化，根据质量守恒可知质量增加，故正确；
B、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，加热到一定温度，高锰酸钾才能分解，随着反应的进行，氧气的质量逐渐增加，至完全反应，不再发生改变，故正确；
C、一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，固体由氧化铁变为铁，固体的质量不断减少，而不是增大，故错误；
D、将一定质量的镁在密闭容器中充分灼烧时，镁和氧气反应生成氧化镁，而反应前后元素种类不变，故正确。
故选C。
8．C
【详解】
A、物质名称是实验结论，不是实验现象的表达，错误；
B、二氧化碳和水生成碳酸使石蕊变红色；干燥的纸花，放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花不变红，错误；
C、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，正确；
D、在一氧化碳还原氧化铁的实验中生成铁粉，可观察到玻璃管里的粉末由红色逐渐变成黑色，错误。
故选C。
9．B
【详解】
A、氧化铁是红色固体，错误；
B、铁属于金属，是由原子直接构成的物质，正确；
C、反应前有气体，生成气体不加状态符号，错误；
D、一氧化碳在该反应中得到氧元素，发生氧化反应，是还原剂，正确；
故选B。
10．A
【解析】
试题分析：CO具有夺取金属氧化物中的氧元素生成CO2的性质，即还原性，因此可用于冶炼金属，如炼铁，A正确；金属铝在常温下即可与氧气发生反应，而铝用作炊具是利用了铝的延展性和导热性，B错误；用于治疗胃酸过多的盐是碳酸氢钠（小苏打），而不是碳酸钠（纯碱、苏打），C错误；利用活性炭的吸附性，可除去水中的色素和异味，但不能起到杀菌消毒作用，D错误。故选A
11．A
【详解】
解：设理论上可炼出含杂质4%的生铁的质量为x
x=336t。
故选A。
12．C
【详解】
A. 铝是地壳中含量最多的金属，选项A不正确；
B. 工业上用一氧化碳冶炼钢铁，选项B不正确；
C. 铁比银活泼，因此用铁可以回收硝酸银废液中的银，选项C正确；
D. 铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁，选项D不正确。
故选C。
13．B
【详解】
160g氧化铁中铁元素质量是160g ×=112g， 160g氧化铜中铜元素质量160g×=128g，Fe2O3 和CuO 的固体混合物 160g，在高温条件下与足量的CO充分反应后，得到金属的质量大于112g，小于128g，可能是120g。
故选B。
14．A
【详解】
由于是160 kgCuO和Fe2O3的固体混合物，根据化学方程式体现的质量关系可知，生成固体质量介于112kg～128kg之间；
故选A。
15．C
【详解】
根据分析可以知道，反应中一氧化碳可以和氧化铁反应生成二氧化碳，而二氧化碳可以和石灰水反应生成碳酸钙，在这一过程中碳元素没流失，所以混合气体中的碳元素的质量和碳酸钙中碳元素的质量相等，CO与CO2混合气体中所含碳元素的质量=5g×（1-64%）=1.8g，根据化学变化前后元素质量不变，即所得沉淀碳酸钙中含碳元素为1.8g，所以含C元素1.8g的碳酸钙的质量．分析所给的选项可以知道选项C是正确的。故选C。
16．A
17．
（1）CO
（2） H2O B
（3）
不排放二氧化碳，无污染
【解析】
（1）
高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，CO夺取了Fe2O3里的氧化铁还原出来；
（2）
①反应物是二氧化碳和氢气，含有碳、氢、氧三种元素，故步骤Ⅰ除生成CO外，还生成另一种氧化物是水，化学式是H2O；44H2←00步骤IIH2（CH2)n步骤IIIH2O;
②A. 化学反应前后元素的种类不变，故所得汽油中含有C、H两种元素，故说法正确；
B.NaFe3O4中O为-2价，两个Fe为+3价，一个铁为+2价，故说法错误；
C. 根据转化关系可以看出，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，故说法正确，故选：B；
（3）
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”不排放二氧化碳，无污染。
18．错误
19．错误
20．后 先 安全瓶，防止丁中的液体倒吸，炸裂W型管 检验反应生成了二氧化碳，并收集未反应的一氧化碳 提供生产合成气的原料 或 6g＜m＜9g 在金属活动性顺序里，铁排在锌后，铁与锌离子不反应 吸附性 50%
【详解】
I.（1）一氧化碳具有可燃性， 混有一定量的空气，加热，容易发生爆炸，故应先滴加HCOOH，产生一氧化碳，将装置内空气排尽，然后点燃乙处酒精灯；
（2）装置丙，可以防止丁中的液体倒吸，炸裂W型管；
（3）澄清石灰水可用于检验二氧化碳，故装置丁的作用是：检验二氧化碳，且收集未反应的一氧化碳；
丁中二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：；
II、（1）甲烷燃烧生成二氧化碳和水，放出大量的热，故甲烷燃烧的作用是：提供热量和提供生产合成气的原料；
（2）还原反应室中，一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
氢气与氧化铁在高温下反应生成铁和水，该反应的化学方程式为：；
（3）甲烷与二氧化碳反应生成一氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为：，假设24g甲烷完全与二氧化碳反应，参加反应的甲烷与生成氢气的质量比为：16:4=4:1，故生成氢气的质量为6g；
甲烷与水反应生成一氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为：，假设24g甲烷与水完全反应，则参加反应的甲烷与生成氢气的质量比为：16:6=8:3，故生成氢气的质量为9g，故理论上得到H2的质量(m)范围：6g＜m＜9g；
Ⅲ、（1）含Fe量为100%时，水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去，其原因是：在金属活动性顺序里，铁排在锌后，铁与锌离子不反应；
（2）含Fe量为0%时，也能除去水中少量的重金属离子，利用了活性炭的吸附性；
（3）由图2可知，处理效果最好时，铁炭混合物中的铁的质量分数50%。
21．f g e d b c 检验生成的二氧化碳 排尽装置内的空气，避免加热时发生爆炸 Ag、Cu 或 锌与硝酸银反应溶液质量减小，锌与硝酸铜反应溶液质量增加 67.5%
【详解】
（1）①一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O，先通过氢氧化钠溶液除去二氧化碳气体，再通过澄清石灰水证明二氧化碳气体被除尽，最后通过浓硫酸进行干燥，除杂和干燥时，气体都是长进短出，故连接顺序为：a→f→g→e→d→b→c→h；
②F装置中是澄清石灰水，作用是检验生成的二氧化碳；
③E装置中，一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式为：；
④一氧化碳与装置内的空气混合在加热时容易发生爆炸，故实验开始时，使纯净的一氧化碳气体进入E装置一段时间后，再点燃E处酒精喷灯加热的目的是：排尽装置内的空气，避免加热时发生爆炸。
（2）金属活动性：铝＞锌＞铜＞银，将一定量的锌粉加入到AgNO3、Cu(NO3)2、A1(NO3)3的混合溶液中，锌不与硝酸铝反应，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，然后再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，充分反应后过滤，发现滤液为无色，说明硝酸铜已经反应完，向滤渣中滴加稀盐酸，没有气泡产生，说明锌恰好与硝酸铜反应完，没有剩余；
①由以上分析可知，滤渣的成分为银（Ag）和铜（Cu）；
②锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，然后再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，方程式依次为：、；
③每65份质量的锌置换出216份质量的银，溶液质量减小，每65份质量的锌置换出64份质量的铜，溶液质量增加，故反应后溶液质量可能不变；
（3）反应生成氢气的质量为：10g+100g-109.9g=0.1g；
设该样品中锌的质量为x
x=3.25g
答：该样品中铜的质量分数为67.5%。
22．红棕色固体变为黑色 badc ABC Fe Fe3O4 解：设需要含Fe3O480%的磁铁矿的质量是m。
m= 2.175×104t
答：至少需要该磁铁矿2.175×104t。
【详解】
（1）实验过程中A处发生的反应是红棕色的氧化铁和一氧化碳反应生成黑色的铁，因此玻璃管中的现象是：玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变黑，化学方程式为：。
（2）因为一氧化碳具有可燃性，如果一氧化碳和氧气混合，加热时可能发生爆炸，而实验装置的玻璃管中有空气，所以实验开始时必须先通一氧化碳，排尽装置内的空气后再加热；因为实验结束时，如果先停止通一氧化碳，空气就会进入玻璃管，灼热的铁就会被空气中的氧气氧化，所以结束时必须先停止加热，待装置冷却至室温再停止通一氧化碳。因此实验中正确操作步骤排序为：badc。
（3）因为部分一氧化碳和氧化铁不能完全反应，所以尾气中含有未参加反应的一氧化碳，如果直接排放会污染空气，实验装置图中虚线框内装置B中液体为过量的氢氧化钠与氢氧化钙混合溶液，且氢氧化钠吸收二氧化碳能力比氢氧化钙强，氢氧化钠溶液能吸收反应生成的二氧化碳，氢氧化钙溶液能检验反应中有二氧化碳生成，且该装置中两根导管都伸至集气瓶的底部，可以收集没有参加反应的一氧化碳气体，因此实验装置图中虚线框内装置起到的作用有：ABC。
（4）①原固体Fe2O3质量为48.0g，计算可得其中铁元素的质量为48.0100%=33.6g，根据图象，D点时固体质量为33.6g，因此D点固体成分为铁单质，其化学式是：Fe。
②因为质量为48. 0g的Fe2O3中铁元素质量为33.6g，而剩余固体中铁元素质量不变，所以B点生成物中铁元素的质量也为33.6g。根据铁元素的质量，B点生成物中氧元素的质量为：46.4g-33.6g=12.8g，根据题意若B点生成物为一成分固定的化合物，设B点生成物的化学式为FexOy，，解得，则得出B点生成物化学式是：Fe3O4。
（5）见答案。
一、选择题（共16题）
1．常见的四种金属中活动性最强的是
A．Ag B．Zn C．Al D．Cu
2．炼铁高炉中发生了以下反应：①高温下一氧化碳将氧化铁还原成铁 ②高温锻烧石灰石 ③灼热的焦炭和二氧化碳反应 ④焦炭充分燃烧，其中属于化合反应的是
A．①和④ B．③和④ C．②和③ D．只有④
3．下列关于工业炼铁的做法或说法不正确的是（ ）
A．使用的原料是铁矿石、焦炭、石灰石、热空气
B．焦炭的一个作用是提供热量
C．因为炉渣的密度小于铁水，所以炉渣出口比生铁出口高
D．炼铁高炉内焦炭夺取氧化铁中的氧而生成了生铁
4.在实验室用CO还原赤铁矿（主要成分是Fe2O3），下面说法不正确的是
A.实验开始前要先通入CO，再加热
B.实验过程中观察到玻璃管内红色粉末逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊
C.实验结束后要先停止通入CO，再停止加热
D.CO具有还原性，H2、C也具有还原性
5．要验证锌、铁、铜三种金属的活动性顺序，可选用下列哪组试剂
A．Cu、FeCl2溶液、ZnCl2溶液 B．Fe、CuSO4溶液、 ZnSO4 溶液
C．Fe、Cu、ZnCl2溶液 D．Zn、Fe、CuSO4溶液
6．如图是CO与CuO反应的实验装置，下列关于该实验的说法不正确的是
A．澄清石灰水变浑浊
B．CuO发生了还原反应
C．碳元素的化合价不变
D．既能有效防止CO污染空气，又能充分利用能源
7．下列对相关实验现象的描述正确的是（ ）
A．木炭在空气中燃烧，生成黑色固体
B．铜片投入稀盐酸中，产生大量气泡
C．镁带在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
D．把盛有浓盐酸的试剂瓶的盖子打开后，瓶口上方会出现白雾
8．Fe2O3、ZnO、CuO的固体混合粉末a g，在加热条件下用足量CO还原，得到金属混合物2.41 g，将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后，产生5.00 g白色沉淀，则a的数值为
A．3.21 B．3.59 C．7.41 D．2.46
9．下列有关厨房里的说法正确的是
A．菜刀钝了要磨一磨——为了减小压强
B．铝制品不易锈蚀——铝的化学性质稳定
C．水煮沸后会看到“白气”——气体的液化
D．蒸馒头时纯碱放多了加醋调节——发生了中和反应
10．下列有关物质性质与用途的说法均正确的是
A．一氧化碳具有还原性，可用于铁的冶炼
B．金属铝不能与氧气反应，常用于制作炊具
C．碳酸钠能与酸反应，常用于治疗胃酸过多
D．活性炭具有吸附性，常用于自来水杀菌消毒
11．现有640t含 Fe2O380%赤铁矿石，炼制过程中Fe2O3利用率为90%理论上可炼出含杂质4%的生铁的质量为
A．336t B．224t C．206 t D．112t
12．铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的叙述正确的是( )
A．铁是地壳中含量最多的金属
B．工业上用二氧化碳冶炼钢铁
C．用铁可以回收硝酸银废液中的银
D．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁
13．在给定条件下，下列物质间的转化不能一步实现的是（ ）
A．SSO2 B．Fe2O3Fe
C．H2OH2 D．AlAl2O3
14．利用甲酸（ HCOOH）与浓硫酸制备CO，并用如图实验装置验证CO的有关性质。已知：，下列说法不正确的是（ ）
A．装置丙的作用是防止倒吸
B．装置丁既可检验CO2，又可收集CO
C．操作时，先点燃乙处酒精灯，再滴加 HCOOH
D．稳定状况下反应，产生CO气体速率始终不变
15．图甲是一氧化碳还原氧化铁的装置,图乙是炼铁高炉示意图.下列叙述中正确的是
A．按图甲进行实验，看到红棕色粉末变黑时立即停止通一氧化碳
B．玻璃管中固体物质能被磁铁吸引，说明固体物质全部是铁
C．工业炼铁中原料焦炭的作用是提供热量和二氧化碳。
D．炼铁高炉的出铁口低于出渣口，是因为生铁的密度较大
16．下列事实能用同一原理进行解释的是
A．金和铝在空气中都不易被腐蚀
B．实验室收集CO2和O2都能用向上排空气法
C．用嘴吹或用烧杯扣的方法，都能使燃着的蜡烛熄灭
D．在滴有酚酞的NaOH溶液中滴加盐酸或投入活性炭都能使溶液褪色
二、综合题（共6题）
17．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，充分反应后得到生铁，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）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NaFe2O4），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______。
18．金属及其化合物是初中化学学习的重要内容。
（1）①北宋《<浸铜要略〉序》载有“山麓有胆泉（硫酸铜溶液），土人汲以浸铁，数日辄类朽木，刮取其屑，锻炼成铜。”请用化学方程式表示其原理___________。
②下列有关金属的说法中，错误的是___________（填字母）。
A用铁锅炒菜利用了铁的导热性 B真金不怕火炼是因为黄金熔点高
C用钨丝做灯丝利用了钨的导电性 D铜被做成铜丝利用了铜的延展性
③铁在潮湿的空气中易生锈，可用稀盐酸除去。请写出用盐酸除铁锈的化学方程式：___________。
（2）下图是实验室利用CO还原氧化铁的装置示意图。请完成以下问题。
①如图所示，玻璃管中发生的现象是___________，该图中共发生了___________个化学变化。
②写出检验一氧化碳反应后生成物的化学方程式：___________。
③若取8g氧化铁粉末放入硬质玻璃管中，先通入CO，然后用酒精喷灯加热一段时间，停止加热并继续通入CO至装置冷却。称量硬质玻璃管内剩余固体的质量为mg，则m的取值范围是___________。
（3）实验室用足量一氧化碳还原10g赤铁矿，充分反应后，测得生成二氧化碳的质量为6.6g，则该赤铁矿中氧化铁的质量分数是多少？___
19．人类对金属的冶炼和使用经历了漫长的历史。
（1）模拟炼铁的实验装置如图所示，请回答下列问题：
加热氧化铁之前，先通一段时间CO的作用是 ________ 。加热后，玻璃管中的实验现象为： ________ ；试管里的澄清石灰水变浑浊，原因是 ________ （用化学方程式表示）；实验设计的最后一步放置酒精灯目的是 ____ 。
（2）为测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数，用足量的一氧化碳与20g赤铁矿石样品充分反应(杂质不参与反应)，并将生成的气体用氢氧化钠溶液完全吸收，溶液总质量与反应时间的变化关系如图。上述反应产生二氧化碳的质量为 ________ g。
（3）该赤铁矿石中氧化铁的质量分数 ___ 。（根据化学方程式写出完整的计算步骤，结果保留一位小数）
20．结合图示回答问题。
（1）写出图中标示①的仪器名称：①______。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的装置为______。（填字母序号）该反应的化学方程式：______。取用高锰酸钾药品时，应选用的仪器是______。（填序号）
（3）注射器C与装置E相连可用于检查装置E的气密性：步骤如下：
①向锥形瓶中加入少量水至长颈漏斗下口被液体封闭。
②将注射器C连接到装置E的导管口处。
③缓慢拉动注射器C的活塞，观察到______，说明装置E的气密性良好。
（4）实验室用装置E制取氧气时，如用注射器C替换长颈漏斗，优点是______。
（5）制取CO2、O2、H2的发生装置都可以选择E装置，理由是______。
（6）小兰同学用足量的CO还原10g赤铁矿石（主要成分Fe2O3）。并用足量澄清石灰水检验和吸收气体生成物。充分反应后，测得石灰水增重6.6g，求赤铁矿中氧化铁的质量分数是多少？
21．金属是生产、生活中重要的材料，回答下列问题。
（1）金、银在自然界有单质形式存在，说明它们的化学性质都______。
（2）钛和钛合金是21世纪的重要的金属材料，钛合金制品放在海水中数年取出后仍光亮如新，是因为其______（填序号）非常好。
A．可塑性 B．机械性能 C．抗腐蚀性能
（3）如下图，利用W形管完成一氧化碳还原氧化铁实验。已知一氧化碳还原氧化铁的反应是分步进行：
； ；
①A处为CO气体的发生装置。写出甲酸（HCOOH）在浓硫酸催化作用下用水制取CO的化学方程式：______。
②实验中，B处酒精灯火焰外围加装防风罩的原因是______。
③为得到纯铁，当红棕色粉末全部变黑时，不能立刻停止加热，应再加热一段时间，原因是______。
④熄灭酒精灯后。立即用磁铁将产生的的黑色粉末吸引并转移到W形管A处凹槽中，与剩余酸液反应。当观察到______证明有Fe生成。
（4）现有某铁样品5.6g，含有的杂质为镁、锌、铜中的两种或三种。向其中逐渐加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，产生氢气质量与加入稀硫酸质量的关系如下图所示。则下列结论正确的是（____）
a．恰好完全反应时，一定没有固体剩余
b．x的值为0.2
c．铁样品中可能含有镁
d．M点对应的溶液中只含有2种或3种溶质
22．实验室模拟炼铁（装置如图1）
已知B装置中的液体为过量的氢氧化钠和氢氧化钙混合溶液，氢氧化钠吸收二氧化碳能力比氢氧化钙强。请回答下列问题：
（1）实验过程中A处玻璃管中现象：______，写出该反应的化学方程式：______。
（2）实验装置按图2连接，请将以下四步按正确操作步骤排序：______（填序号）。
a、点燃A处酒精喷灯 b、通入CO c、停止通入CO d、熄灭酒精喷灯
（3）实验装置图中虚线框内装置起到的作用有______（填序号）。
A 收集一氧化碳 B 吸收二氧化碳 C 检验二氧化碳
（4）已知此反应过程中温度不同，可能生成铁的不同的氧化物。原固体Fe2O3质量为48.0g，现用热分析仪记录CO与Fe2O3进行反应时有关数据，得到固体质量与反应温度的关系曲线如图2所示。
①根据图像分析，写出D点时固体成分的化学式______。
②若B点生成物为一成分固定的化合物，请确定其化学式是______。
（5）某钢铁厂采用磁铁矿炼铁，日产含铁1.26×104t的生铁，至少需要含Fe3O480%的磁铁矿的质量是多少？______（写出计算过程）
参考答案
1．C
【详解】
根据金属活动性顺序，可知Ag、Zn、Al、Cu四种金属活动性的强弱顺序为Al＞Zn＞Cu＞Ag，因此，四种金属中活动性最强的是Al；故选C．
2．B
【分析】
化合反应是指由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。
【详解】
①一氧化碳和铁矿石反应生成铁和二氧化碳，该反应是两种物质反应生成两种物质，不属于化合反应；②高温锻烧石灰石生成二氧化碳和氧化钙，该反应是由一种物质生成两种物质，属于分解反应；③灼热焦炭和二氧化碳反应生成一氧化碳，该反应是由两种物质生成一种物质，属于化合反应；④焦炭充分燃烧生成二氧化碳，该反应是由两种物质生成一种物质，属于化合反应。四个反应中属于化合反应的是③和④。故选B。
3．D
【详解】
A、使用的原料是铁矿石、焦炭、石灰石、热空气，正确；
B、焦炭的一个作用是燃烧放出大量的热，提供热量，正确；
C、因为炉渣的密度小于铁水，所以炉渣出口比生铁出口高，正确；
D、炼铁高炉内一氧化碳夺取氧化铁中的氧生成铁，还原剂为一氧化碳不是焦炭，错误。
故选D。
4.C
【详解】
A、一氧化碳具有可燃性，不纯时点燃或加热会产生爆炸，故实验开始前要先通入CO，再加热，选项正确；
B、实验过程中观察到玻璃管内红色粉末逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊，选项正确；
C、实验结束后要先停止加热，再继续通入CO直到玻璃管冷却，避免生成的铁在较高温度下被进入的空气氧化，选项错误；
D、CO具有还原性，H2、C也具有还原性，三者都可以还原氧化铁生成铁，选项正确。
故选C。
5．B
【解析】
A、Cu与FeCl2溶液、ZnCl2溶液均不能反应，使用该组试剂无法验证三种金属的活动性；
B、Fe与CuSO4溶液反应可以置换出Cu，证明了Fe的活动性大于Cu；Fe与ZnSO4溶液不能发生反应，证明Fe的活动性小于Zn．使用该组试剂可以验证三种金属的活动性顺序；
C、Fe、Cu与ZnCl2溶液均不能发生反应，使用该组试剂无法验证三种金属的活动性；
D、Zn、Fe与CuSO溶液均能发生反应，使用该组试剂无法验证三种金属的活动性；
故选B
C
7．C
【详解】
A、发生的反应为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，分析发现溶液质量的变化就是2HCl→FeCl2的质量变化，根据质量守恒可知质量增加，故正确；
B、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，加热到一定温度，高锰酸钾才能分解，随着反应的进行，氧气的质量逐渐增加，至完全反应，不再发生改变，故正确；
C、一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，固体由氧化铁变为铁，固体的质量不断减少，而不是增大，故错误；
D、将一定质量的镁在密闭容器中充分灼烧时，镁和氧气反应生成氧化镁，而反应前后元素种类不变，故正确。
故选C。
8．C
【详解】
A、物质名称是实验结论，不是实验现象的表达，错误；
B、二氧化碳和水生成碳酸使石蕊变红色；干燥的纸花，放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花不变红，错误；
C、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，正确；
D、在一氧化碳还原氧化铁的实验中生成铁粉，可观察到玻璃管里的粉末由红色逐渐变成黑色，错误。
故选C。
9．B
【详解】
A、氧化铁是红色固体，错误；
B、铁属于金属，是由原子直接构成的物质，正确；
C、反应前有气体，生成气体不加状态符号，错误；
D、一氧化碳在该反应中得到氧元素，发生氧化反应，是还原剂，正确；
故选B。
10．A
【解析】
试题分析：CO具有夺取金属氧化物中的氧元素生成CO2的性质，即还原性，因此可用于冶炼金属，如炼铁，A正确；金属铝在常温下即可与氧气发生反应，而铝用作炊具是利用了铝的延展性和导热性，B错误；用于治疗胃酸过多的盐是碳酸氢钠（小苏打），而不是碳酸钠（纯碱、苏打），C错误；利用活性炭的吸附性，可除去水中的色素和异味，但不能起到杀菌消毒作用，D错误。故选A
11．A
【详解】
解：设理论上可炼出含杂质4%的生铁的质量为x
x=336t。
故选A。
12．C
【详解】
A. 铝是地壳中含量最多的金属，选项A不正确；
B. 工业上用一氧化碳冶炼钢铁，选项B不正确；
C. 铁比银活泼，因此用铁可以回收硝酸银废液中的银，选项C正确；
D. 铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁，选项D不正确。
故选C。
13．B
【详解】
160g氧化铁中铁元素质量是160g ×=112g， 160g氧化铜中铜元素质量160g×=128g，Fe2O3 和CuO 的固体混合物 160g，在高温条件下与足量的CO充分反应后，得到金属的质量大于112g，小于128g，可能是120g。
故选B。
14．A
【详解】
由于是160 kgCuO和Fe2O3的固体混合物，根据化学方程式体现的质量关系可知，生成固体质量介于112kg～128kg之间；
故选A。
15．C
【详解】
根据分析可以知道，反应中一氧化碳可以和氧化铁反应生成二氧化碳，而二氧化碳可以和石灰水反应生成碳酸钙，在这一过程中碳元素没流失，所以混合气体中的碳元素的质量和碳酸钙中碳元素的质量相等，CO与CO2混合气体中所含碳元素的质量=5g×（1-64%）=1.8g，根据化学变化前后元素质量不变，即所得沉淀碳酸钙中含碳元素为1.8g，所以含C元素1.8g的碳酸钙的质量．分析所给的选项可以知道选项C是正确的。故选C。
16．A
17．
（1）CO
（2） H2O B
（3）
不排放二氧化碳，无污染
【解析】
（1）
高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，CO夺取了Fe2O3里的氧化铁还原出来；
（2）
①反应物是二氧化碳和氢气，含有碳、氢、氧三种元素，故步骤Ⅰ除生成CO外，还生成另一种氧化物是水，化学式是H2O；44H2←00步骤IIH2（CH2)n步骤IIIH2O;
②A. 化学反应前后元素的种类不变，故所得汽油中含有C、H两种元素，故说法正确；
B.NaFe3O4中O为-2价，两个Fe为+3价，一个铁为+2价，故说法错误；
C. 根据转化关系可以看出，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，故说法正确，故选：B；
（3）
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”不排放二氧化碳，无污染。
18．错误
19．错误
20．后 先 安全瓶，防止丁中的液体倒吸，炸裂W型管 检验反应生成了二氧化碳，并收集未反应的一氧化碳 提供生产合成气的原料 或 6g＜m＜9g 在金属活动性顺序里，铁排在锌后，铁与锌离子不反应 吸附性 50%
【详解】
I.（1）一氧化碳具有可燃性， 混有一定量的空气，加热，容易发生爆炸，故应先滴加HCOOH，产生一氧化碳，将装置内空气排尽，然后点燃乙处酒精灯；
（2）装置丙，可以防止丁中的液体倒吸，炸裂W型管；
（3）澄清石灰水可用于检验二氧化碳，故装置丁的作用是：检验二氧化碳，且收集未反应的一氧化碳；
丁中二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：；
II、（1）甲烷燃烧生成二氧化碳和水，放出大量的热，故甲烷燃烧的作用是：提供热量和提供生产合成气的原料；
（2）还原反应室中，一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
氢气与氧化铁在高温下反应生成铁和水，该反应的化学方程式为：；
（3）甲烷与二氧化碳反应生成一氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为：，假设24g甲烷完全与二氧化碳反应，参加反应的甲烷与生成氢气的质量比为：16:4=4:1，故生成氢气的质量为6g；
甲烷与水反应生成一氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为：，假设24g甲烷与水完全反应，则参加反应的甲烷与生成氢气的质量比为：16:6=8:3，故生成氢气的质量为9g，故理论上得到H2的质量(m)范围：6g＜m＜9g；
Ⅲ、（1）含Fe量为100%时，水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去，其原因是：在金属活动性顺序里，铁排在锌后，铁与锌离子不反应；
（2）含Fe量为0%时，也能除去水中少量的重金属离子，利用了活性炭的吸附性；
（3）由图2可知，处理效果最好时，铁炭混合物中的铁的质量分数50%。
21．f g e d b c 检验生成的二氧化碳 排尽装置内的空气，避免加热时发生爆炸 Ag、Cu 或 锌与硝酸银反应溶液质量减小，锌与硝酸铜反应溶液质量增加 67.5%
【详解】
（1）①一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O，先通过氢氧化钠溶液除去二氧化碳气体，再通过澄清石灰水证明二氧化碳气体被除尽，最后通过浓硫酸进行干燥，除杂和干燥时，气体都是长进短出，故连接顺序为：a→f→g→e→d→b→c→h；
②F装置中是澄清石灰水，作用是检验生成的二氧化碳；
③E装置中，一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式为：；
④一氧化碳与装置内的空气混合在加热时容易发生爆炸，故实验开始时，使纯净的一氧化碳气体进入E装置一段时间后，再点燃E处酒精喷灯加热的目的是：排尽装置内的空气，避免加热时发生爆炸。
（2）金属活动性：铝＞锌＞铜＞银，将一定量的锌粉加入到AgNO3、Cu(NO3)2、A1(NO3)3的混合溶液中，锌不与硝酸铝反应，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，然后再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，充分反应后过滤，发现滤液为无色，说明硝酸铜已经反应完，向滤渣中滴加稀盐酸，没有气泡产生，说明锌恰好与硝酸铜反应完，没有剩余；
①由以上分析可知，滤渣的成分为银（Ag）和铜（Cu）；
②锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，然后再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，方程式依次为：、；
③每65份质量的锌置换出216份质量的银，溶液质量减小，每65份质量的锌置换出64份质量的铜，溶液质量增加，故反应后溶液质量可能不变；
（3）反应生成氢气的质量为：10g+100g-109.9g=0.1g；
设该样品中锌的质量为x
x=3.25g
答：该样品中铜的质量分数为67.5%。
22．红棕色固体变为黑色 badc ABC Fe Fe3O4 解：设需要含Fe3O480%的磁铁矿的质量是m。
m= 2.175×104t
答：至少需要该磁铁矿2.175×104t。
【详解】
（1）实验过程中A处发生的反应是红棕色的氧化铁和一氧化碳反应生成黑色的铁，因此玻璃管中的现象是：玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变黑，化学方程式为：。
（2）因为一氧化碳具有可燃性，如果一氧化碳和氧气混合，加热时可能发生爆炸，而实验装置的玻璃管中有空气，所以实验开始时必须先通一氧化碳，排尽装置内的空气后再加热；因为实验结束时，如果先停止通一氧化碳，空气就会进入玻璃管，灼热的铁就会被空气中的氧气氧化，所以结束时必须先停止加热，待装置冷却至室温再停止通一氧化碳。因此实验中正确操作步骤排序为：badc。
（3）因为部分一氧化碳和氧化铁不能完全反应，所以尾气中含有未参加反应的一氧化碳，如果直接排放会污染空气，实验装置图中虚线框内装置B中液体为过量的氢氧化钠与氢氧化钙混合溶液，且氢氧化钠吸收二氧化碳能力比氢氧化钙强，氢氧化钠溶液能吸收反应生成的二氧化碳，氢氧化钙溶液能检验反应中有二氧化碳生成，且该装置中两根导管都伸至集气瓶的底部，可以收集没有参加反应的一氧化碳气体，因此实验装置图中虚线框内装置起到的作用有：ABC。
（4）①原固体Fe2O3质量为48.0g，计算可得其中铁元素的质量为48.0100%=33.6g，根据图象，D点时固体质量为33.6g，因此D点固体成分为铁单质，其化学式是：Fe。
②因为质量为48. 0g的Fe2O3中铁元素质量为33.6g，而剩余固体中铁元素质量不变，所以B点生成物中铁元素的质量也为33.6g。根据铁元素的质量，B点生成物中氧元素的质量为：46.4g-33.6g=12.8g，根据题意若B点生成物为一成分固定的化合物，设B点生成物的化学式为FexOy，，解得，则得出B点生成物化学式是：Fe3O4。
（5）见答案。