第十章第三节金属的冶炼与防护分层作业巩固练习—2021—2022学年九年级化学京改版（2013）下册 （word版含解析）
文档属性
| 名称 | 第十章第三节金属的冶炼与防护分层作业巩固练习—2021—2022学年九年级化学京改版（2013）下册 （word版含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 411.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北京课改版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-02-25 22:11:51 | ||
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文档简介
第三节金属的冶炼与防护第十章金属分层作业巩固练习2021_2022学年九年级化学（京改版2013）
一．选择题（共13小题）
1．某同学用如图装置进行CO与Fe2O3的反应。下列说法错误的是（ ）
A．加热前应先通入一段时间的CO以排尽装置内的空气
B．溶液X是NaOH溶液，可吸收尾气
C．溶液X是Ca（OH）2溶液以检验产生的CO2气体
D．反应后的固体可能是Fe和Fe2O3的混合物，无法通过加入盐酸并过滤的方法分离得到Fe
2．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
3．实验室用如图装置模拟炼铁。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Fe2O3逐渐变黑
D．气体通过澄清石灰水后可直接排放
4．钛和钛合金被认为是21世纪重要的金属材料。工业上用钛酸亚铁（ FeTiO3）冶炼钛（Ti）的过程如下：①2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2FeCl3+6CO
②在氩气环境中：2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2：下列判断不正确的是（ ）
A．①反应中生成的气体对环境有污染
B．②反应中氩气作保护气不参加反应
C．②反应前后氯化物的总质量保持不变
D．①、②反应中钛元素的化合价都改变
5．下列解释不合理的是（ ）
A．生铁和钢的性能不同与它们的组成中含碳量不同有关
B．铁丝在空气中不能被点燃与空气中氧气的体积分数有关
C．金刚石和石墨的物理性质有较大差异与碳原子的排列方式不同有关
D．过氧化氢溶液和二氧化锰混合制得氧气的质量与二氧化锰的质量有关
6．人类历史上大量使用铝、钛、铁、铜四种金属的时间先后顺序是（ ）
A．铜、铁、铝、钛 B．铁、铝、铜、钛
C．铜、铁、钛、铝 D．铁、铜、铝、钛
7．下列关于钢的说法错误的是（ ）
A．钢是一种铁合金 B．钢的许多性能优于生铁
C．钢的含碳量高于生铁 D．钢是一种混合物
8．炼铁的主要原料是（ ）
A．铁矿石、焦炭、石灰石
B．铁矿石、焦炭、生石灰
C．铁矿石、一氧化碳、二氧化碳
D．铁矿石、一氧化碳、石灰石
9．西汉时期已经发现湿法冶铜的方法是（ ）
A．氢气还原氧化铜
B．木炭还原氧化铜
C．一氧化碳还原铜
D．铁从铜盐溶液中置换出铜
10．在木炭还原氧化铜的实验中（如图所示），下列有关说法错误的是（ ）
A．实验中澄清石灰水变浑浊是因为生成二氧化碳
B．实验中发现试管中的黑色固体变红，是因为生成了铜
C．酒精灯上的网罩的作用：集中火焰，提高温度
D．该反应的化学方程式为：CuO+CCu+CO2↑
11．如图是CO与Fe2O3反应的实验装置图，下列说法不正确的是（ ）
A．实验开始时，先通入CO，在装置出口处验纯后，点燃酒精灯，再点燃酒精喷灯
B．实验过程中看到，玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变为黑色
C．CO与Fe2O3反应的化学方程式为Fe2O3+CO2Fe+CO2
D．尾气处理时发生反应的化学方程式为2CO+O22CO2
12．用“W”型管进行微型实验，如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．a处红棕色粉末变为黑色
B．a处实验结束时先停止通入CO，后停止加热
C．b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成
D．可利用点燃的方法进行尾气处理
13．如图为实验室模拟炼铁，现将ag Fe2O3在高温下与足量CO反应，实验结束后测得B中产生6.00g白色沉淀，下列说法正确的是（ ）
A．实验开始应该先打开弹簧夹①
B．该实验过程中共消耗1.68g CO
C．氧化铁质量为3.2g
D．硬质玻璃管中固体由黑色变为红色
二．填空题（共4小题）
14．科学精神与社会责任，是化学学科素养更高层面的价值追求。在一次实践活动中，小红和同学们一起参观了某钢铁公司，大家对矿石选取、冶铁和炼钢的工艺流程（如图）、生铁和钢的区别等，有了全新的认识。
（1）用赤铁矿石冶铁的反应原理是 （用化学方程式表示）。
（2）分析工艺流程，三脱装置中发生反应的化学方程式是 。 （写一个）。
（3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学实验中 的作用（填一种仪器的名称）。
（4）在钢水铸件机中，高温钢加工成钢制零件时，充入氮气的作用是 （合理即可）。
15．铁是目前世界上使用最多的金属。
（1）认识铁：从宏观看，铁由 组成；从微观看，铁由 构成。
（2）生活中：如图是常用的铁锅。把铁制成铁锅利用了铁的延展性和 性。 为防止铁制品锈蚀，可采用的一种防锈方法是 。
（3）实验室：细铁丝在氧气中燃烧的现象是 ，放热。该反应的化学方程式是 。
（4）工业上：用一氧化碳和赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）炼铁的化学方程式是 ，该反应利用了一氧化碳的哪种化学性质： 。
16．某钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿石（主要含Fe2O3）、空气等，主要反应过程如下：
请回答：（1）A的化学式为 ；
（2）反应②的化学方程式为 ；
（3）反应③的化学方程式为 。
17．某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，装置如图所示。请回答有关问题：
（1）为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→ → → 。C装置中NaOH的作用是 。
（2）实验开始时，应 （填“先加热再通CO”或“先通CO再加热”），目的是 。
（3）实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象为 ，反应方程式为 。
（4）除CO外，还有哪些物质可以还原Fe2O3 （请写一物质的化学式）。
三．解答题（共3小题）
18．某化学兴趣小组用如图所示装置探究炼铁的原理。
（1）加热Fe2O3之前要先通一会儿CO，目的是 。
（2）方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→d，b→e，其目的是既吸收生成的二氧化碳又能把多余的有毒的一氧化碳气体储存在C瓶中，如果导管连接错误，后果是 。
（3）玻璃管A中发生反应的化学方程式为 。
19．钛是一种银白色的过渡金属，性能优良，被誉为“太空金属”。如图1是元素周期表中钛元素的相关信息，请回答下列问题：
（1）钛元素的核电荷数为 ，每个Ti4+核外有 个电子。
（2）钛会与热的浓盐酸发生置换反应，产物中Ti的化合价为+3．该反应的化学方程式是 。
（3）图2是工业制钛的一种工艺流程简图。
①氯化炉中有反应2X+3C+4Cl22TiCl4+2CO+CO2，其中X是 。
②还原炉内，参加反应的金属镁和生成的金属钛的质量比为 （无需化简）。
20．某化学兴趣小组利用如图所示装置进行实验，探究工业炼铁的化学原理，试按要求填空：
（1）硬质玻璃管中观察到的现象是 ，写出一氧化碳和氧化铁反应的化学方程式 。
（2）实验中先通入一氧化碳的目的是 。
（3）装置中导管末端加一点燃的酒精灯的目的是 。
第三节金属的冶炼与防护第十章金属分层作业巩固练习2021_2022学年九年级化学（京改版2013）
参考答案与试题解析
一．选择题（共13小题）
1．某同学用如图装置进行CO与Fe2O3的反应。下列说法错误的是（ ）
A．加热前应先通入一段时间的CO以排尽装置内的空气
B．溶液X是NaOH溶液，可吸收尾气
C．溶液X是Ca（OH）2溶液以检验产生的CO2气体
D．反应后的固体可能是Fe和Fe2O3的混合物，无法通过加入盐酸并过滤的方法分离得到Fe
【分析】根据一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，结合题意进行分析判断。
【解答】解：A．加热前应先通入一段时间的CO以排尽装置内的空气，排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸，故选项说法正确。
B．一氧化碳不能与氢氧化钠溶液反应，所以不能用于吸收尾气，故选项说法错误。
C．二氧化碳能与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水，能检验产生的CO2气体，故选项说法正确。
D．铁和盐酸反应生成氯化亚铁，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，所以无法通过加入盐酸并过滤的方法分离得到Fe，故选项说法正确。
故选：B。
【点评】本题难度不大，掌握一氧化碳的化学性质（可燃性、还原性、毒性等）、还原氧化铁的实验现象等并能灵活运用是正确解答本题的关键。
2．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
【分析】根据一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，结合题意进行分析解答。
【解答】解：A、盛装药品前应先检查装置气密性，以防止装置漏气，故选项说法正确。
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，故选项说法正确。
C、一氧化碳难溶于水，长导管是出水管，导管口的连接顺序为a→c→b→d，故选项说法错误。
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，故选项说法正确。
故选：C。
【点评】本题难度不大，掌握一氧化碳的化学性质（可燃性、还原性等）、还原氧化铁的实验现象等并能灵活运用是正确解答本题的关键。
3．实验室用如图装置模拟炼铁。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Fe2O3逐渐变黑
D．气体通过澄清石灰水后可直接排放
【分析】根据一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，结合题意进行分析判断。
【解答】解：A、磁铁矿的主要成分是Fe3O4，故选项说法错误。
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，故选项说法错误。
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，故选项说法正确。
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不能直接排放，可将玻璃管改成尖嘴点燃或用气球收集，故选项说法错误。
故选：C。
【点评】本题难度不大，掌握一氧化碳的化学性质（可燃性、还原性等）、还原氧化铁的实验现象等并能灵活运用是正确解答本题的关键。
4．钛和钛合金被认为是21世纪重要的金属材料。工业上用钛酸亚铁（ FeTiO3）冶炼钛（Ti）的过程如下：①2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2FeCl3+6CO
②在氩气环境中：2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2：下列判断不正确的是（ ）
A．①反应中生成的气体对环境有污染
B．②反应中氩气作保护气不参加反应
C．②反应前后氯化物的总质量保持不变
D．①、②反应中钛元素的化合价都改变
【分析】A．根据一氧化碳有毒来分析；
B．根据物质的性质来分析；
C．根据反应②的方程式中相关物质的相对分子质量分析回答；
D．根据物质中元素的化合价来分析。
【解答】解：A．反应①中生成的气体是有毒的一氧化碳气体，会对环境造成污染，故正确；
B．反应②需在氩气环境中进行，这里氩气是作为保护气不参加反应，故正确；
C．反应②2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2中，TiCl4与2MgCl2的质量比为：190：（95×2）＝1：1，故正确；
D．反应①中钛元素的化合价反应前后都是+4价；反应②中由+4价变为0价，故错误。
故选：D。
【点评】本题考查学生利用题目给出的信息并结合所学相关知识分析解答问题的能力，因此要注意平时基础知识的理解和记忆。
5．下列解释不合理的是（ ）
A．生铁和钢的性能不同与它们的组成中含碳量不同有关
B．铁丝在空气中不能被点燃与空气中氧气的体积分数有关
C．金刚石和石墨的物理性质有较大差异与碳原子的排列方式不同有关
D．过氧化氢溶液和二氧化锰混合制得氧气的质量与二氧化锰的质量有关
【分析】A．根据生铁和钢的差异解答；
B．根据铁在空气中不能燃烧的原因解答；
C．根据金刚石和石墨的性质和结构分析判断；
D．根据催化剂的特征，进行分析判断。
【解答】解：A．生铁和钢的性能不同，与它们的组成中含碳量不同有关，正确；
B．铁丝在空气中不能被点燃，与空气中氧气的体积分数有关，正确；
C．金刚石和石墨物理性质有较大差异，是由于碳原子排列方式不同，决定了性质不同，正确；
D．过氧化氢溶液和二氧化锰混合制得氧气的质量与二氧化锰的质量无关，因为催化剂只改变化学反应的速率，不影响生成氧气的质量，故错误。
故选：D。
【点评】本题主要考查了化学中的基础知识，难度不大，加强基础知识的学习即可分析解答。
6．人类历史上大量使用铝、钛、铁、铜四种金属的时间先后顺序是（ ）
A．铜、铁、铝、钛 B．铁、铝、铜、钛
C．铜、铁、钛、铝 D．铁、铜、铝、钛
【分析】根据人类利用金属材料的历史，进行分析判断。
【解答】解：金属的利用与金属的活动性强弱与金属冶炼的难易程度有关，人类历史上大量使用铝、钛、铁、铜四种金属的时间先后顺序是铜、铁、铝、钛。
故选：A。
【点评】本题难度不大，了解人类利用金属材料的历史即可正确解答本题。
7．下列关于钢的说法错误的是（ ）
A．钢是一种铁合金 B．钢的许多性能优于生铁
C．钢的含碳量高于生铁 D．钢是一种混合物
【分析】根据已有的知识进行分析，钢是铁和碳的合金，属于金属材料．
【解答】解：A、钢是铁的合金，故A正确；
B、钢中的含碳量低于生铁，性能比生铁优良，故B正确；
C、钢中的含碳量低于生铁，故C错误；
D、钢是铁的合金，属于混合物，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了钢的有关知识，完成此题，可以依据已有的知识进行．
8．炼铁的主要原料是（ ）
A．铁矿石、焦炭、石灰石
B．铁矿石、焦炭、生石灰
C．铁矿石、一氧化碳、二氧化碳
D．铁矿石、一氧化碳、石灰石
【分析】炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石．
【解答】解：炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳作还原剂，从铁矿石中将铁还原出来，石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅等杂质转变为炉渣而除去；
故选：A。
【点评】本题考查知识解答，了解炼铁的原料即可顺利解答．
9．西汉时期已经发现湿法冶铜的方法是（ ）
A．氢气还原氧化铜
B．木炭还原氧化铜
C．一氧化碳还原铜
D．铁从铜盐溶液中置换出铜
【分析】常见金属的冶炼方法有：用还原剂还原法和用活泼金属置换法．西汉时期的湿法冶铜是应用的金属置换法，要注意区分．
【解答】解：A、B、C中，氢气、木炭和一氧化碳还原氧化铜是利用了它们的还原性；而古代湿法冶铜是指用单质铁从铜的盐溶液中置换出铜。故选D
【点评】本考点是金属的冶炼方法，经常用氢气、木炭和一氧化碳做还原剂来冶炼，也可以用活泼金属置换．有关金属的冶炼方法经常出现在选择题、填空题和实验题中．
10．在木炭还原氧化铜的实验中（如图所示），下列有关说法错误的是（ ）
A．实验中澄清石灰水变浑浊是因为生成二氧化碳
B．实验中发现试管中的黑色固体变红，是因为生成了铜
C．酒精灯上的网罩的作用：集中火焰，提高温度
D．该反应的化学方程式为：CuO+CCu+CO2↑
【分析】根据木炭与氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳进行判断即可。
【解答】解：A、在高温条件下，木炭与氧化铜反应生成了二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，故正确；
B、此实验反应中，在高温条件下，木炭与氧化铜反应生成了二氧化碳和铜单质，实验中发现试管中的黑色固体变红，是因为生成了铜，故正确；
C、在木炭还原氧化铜的实验中，酒精灯加灯罩是为了集中火力，提高温度，故正确；
D、该反应的化学方程式为：2CuO+C2Cu+CO2↑，故错误；
故选：D。
【点评】本题考查木炭还原氧化铜的实验，要求学生熟练掌握。
11．如图是CO与Fe2O3反应的实验装置图，下列说法不正确的是（ ）
A．实验开始时，先通入CO，在装置出口处验纯后，点燃酒精灯，再点燃酒精喷灯
B．实验过程中看到，玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变为黑色
C．CO与Fe2O3反应的化学方程式为Fe2O3+CO2Fe+CO2
D．尾气处理时发生反应的化学方程式为2CO+O22CO2
【分析】根据一氧化碳还原氧化铁的实验操作以及注意事项进行分析解答即可。
【解答】解：A、一氧化碳是具有可燃性的气体，不纯时点燃或加热可能产生爆炸，故实验开始时，先通入CO，在装置出口处验纯后，点燃酒精灯，再点燃酒精喷灯，正确；
B、氧化铁是红棕色粉末，而生成的铁粉是黑色的，故会观察到玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变为黑色，正确；
C、CO与Fe2O3反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，错误；
D、尾气处理采用的是点燃的方法，发生反应的化学方程式为2CO+O22CO2，正确；
故选：C。
【点评】掌握一氧化碳还原氧化铁的实验操作以及化学方程式的书写的知识是正确解答本题的关键。
12．用“W”型管进行微型实验，如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．a处红棕色粉末变为黑色
B．a处实验结束时先停止通入CO，后停止加热
C．b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成
D．可利用点燃的方法进行尾气处理
【分析】根据一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，结合一氧化碳具有可燃性、实验的现象、注意事项，进行分析解答。
【解答】解：A、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，a处红棕色粉末变为黑色，故选项说法正确。
B、a处实验结束时先停止加热，后停止通入CO，直至玻璃管冷却，以防止生成的铁再次被氧化，故选项说法错误。
C、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，b处澄清石灰水变浑浊，证明有CO2生成，故选项说法正确。
D、一氧化碳具有毒性，能污染环境，为防止污染空气，尾气不经处理不能直接排放，一氧化碳具有可燃性，可利用点燃的方法进行尾气处理，故选项说法正确。
故选：B。
【点评】本题难度不大，掌握一氧化碳还原氧化铁的反应原理、实验现象等是正确解答本题的关键。
13．如图为实验室模拟炼铁，现将ag Fe2O3在高温下与足量CO反应，实验结束后测得B中产生6.00g白色沉淀，下列说法正确的是（ ）
A．实验开始应该先打开弹簧夹①
B．该实验过程中共消耗1.68g CO
C．氧化铁质量为3.2g
D．硬质玻璃管中固体由黑色变为红色
【分析】A．根据实验的步骤与注意事项来分析；
B．根据化学方程式以及实验的注意事项来分析；
C．根据化学方程式以来分析；
D．根据实验原理与现象来分析。
【解答】解：A．一氧化碳具有可燃性，所以实验开始时应该先打开弹簧夹通入一氧化碳排净装置内的空气，以免加热时发生爆炸，故错误；
B．设参加反应的一氧化碳的质量为x，氧化铁的质量为y。
由化学方程式Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O可知：
Fe2O3～3CO～3CaCO3
160 84 300
y x 6.00g
x＝1.68g
y＝3.2g
理论上需要通入一氧化碳的质量为1.68g，但是在反应前后都需要通入一氧化碳，所以实际通入的CO质量大于1.68g，故错误；
C．由B项分析可知，参加反应的氧化铁质量为3.2g，故正确；
D．一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，硬质玻璃管内的现象是红色固体变成黑色，故错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查了一氧化碳还原氧化铁的实验，难度不大，需要结合实际的实验操作进行计算。
二．填空题（共4小题）
14．科学精神与社会责任，是化学学科素养更高层面的价值追求。在一次实践活动中，小红和同学们一起参观了某钢铁公司，大家对矿石选取、冶铁和炼钢的工艺流程（如图）、生铁和钢的区别等，有了全新的认识。
（1）用赤铁矿石冶铁的反应原理是 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 （用化学方程式表示）。
（2）分析工艺流程，三脱装置中发生反应的化学方程式是 S+O2SO2 。 （写一个）。
（3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学实验中 玻璃棒 的作用（填一种仪器的名称）。
（4）在钢水铸件机中，高温钢加工成钢制零件时，充入氮气的作用是 做保护气 （合理即可）。
【分析】根据一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳、硫和氧气点燃生成二氧化硫化学方程式书写的知识解答；根据操作的用意以及氮气的性质解答。
【解答】解：（1）一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（2）硫和氧气点燃生成二氧化硫，故填：S+O2SO2；
（3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，该操作相当于玻璃棒的搅拌作用，故填：玻璃棒；
（4）氮气的化学性质很稳定，在该操作中可以用作保护气，故填：做保护气。
【点评】本题考查的是有关金属的知识，完成此题，可以依据已有的知识进行。
15．铁是目前世界上使用最多的金属。
（1）认识铁：从宏观看，铁由 铁元素 组成；从微观看，铁由 铁原子 构成。
（2）生活中：如图是常用的铁锅。把铁制成铁锅利用了铁的延展性和 导热 性。 为防止铁制品锈蚀，可采用的一种防锈方法是 保持铁制品表面洁净干燥（合理即可） 。
（3）实验室：细铁丝在氧气中燃烧的现象是 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 ，放热。该反应的化学方程式是 3Fe+2O2Fe3O4 。
（4）工业上：用一氧化碳和赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）炼铁的化学方程式是 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ，该反应利用了一氧化碳的哪种化学性质： 还原性 。
【分析】（1）根据物质的组成与结构来分析；
（2）根据金属的性质与用途、铁的锈蚀条件来分析；
（3）根据铁丝燃烧的现象与原理来分析；
（4）根据炼铁的原理以及一氧化碳的性质来分析。
【解答】解：（1）从宏观上看，物质是由元素组成的，从微观上看，物质是由粒子构成的，铁是由铁元素组成的，是由铁原子构成的；故填：铁元素；铁原子；
（2）把铁制成铁锅利用了铁的延展性和导热性；铁在与氧气、水共存时易发生锈蚀，所以为了防止铁锅生锈，在使用后要保持铁锅表面洁净、干燥；故填：导热；保持铁制品表面洁净干燥（合理即可）；
（3）铁丝在氧气中能够剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体；铁与氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁；故填：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体；3Fe+2O2Fe3O4；
（4）在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，此反应中利用了一氧化碳的还原性；故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；还原性。
【点评】本题考查学生对金属的性质及金属锈蚀的条件及其防护措施的理解与在解题、生活中应用的能力。
16．某钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿石（主要含Fe2O3）、空气等，主要反应过程如下：
请回答：（1）A的化学式为 CO2 ；
（2）反应②的化学方程式为 CO2+C2CO ；
（3）反应③的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
【分析】（1）根据碳充分燃烧的产物来分析；
（2）反应②是二氧化碳与焦炭在高温下反应生成一氧化碳；
（3）反应③主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳。
【解答】解：（1）焦炭的主要成分是碳，在氧气充足的条件下点燃生成二氧化碳，故填：CO2；
（2）反应②是二氧化碳与焦炭在高温下反应生成一氧化碳，反应的化学方程式为：C+CO22CO．故填：CO2+C2CO；
（3）反应③主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2．故填：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
【点评】本题难度不大，掌握高炉炼铁的反应原理、化学方程式的书写等是正确解答本题的关键。
17．某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，装置如图所示。请回答有关问题：
（1）为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→ d → b → e 。C装置中NaOH的作用是 吸收B中没反应掉的二氧化碳 。
（2）实验开始时，应 先通CO再加热 （填“先加热再通CO”或“先通CO再加热”），目的是 赶尽玻璃管内的空气，防止加热时爆炸 。
（3）实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象为 红色固体变为黑色 ，反应方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
（4）除CO外，还有哪些物质可以还原Fe2O3 C或H2 （请写一物质的化学式）。
【分析】（1）根据氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，用排液体收集气体的方法；
（2）根据一氧化碳易可燃，容易发生爆炸考虑；
（3）根据实验原理和现象进行描述；
（4）考虑有还原性的物质。
【解答】解：（1）一氧化碳有毒，不能够排放到空气中去，要把一氧化碳收集起来，所以导管接口的连接顺序为a、d、b、e，排出的氢氧化钠溶液流到D中的烧杯中去。C装置中NaOH的作用是吸收B中没反应掉的二氧化碳；
故填：d；b；e；吸收B中没反应掉的二氧化碳；
（2）因为一氧化碳具有可燃性，能和氧气混合在点燃的条件下会发生爆炸，所以实验开始时应先通一氧化碳再加热，目的是赶尽玻璃管内的空气，防止加热爆炸；
故填：先通CO再加热；赶尽玻璃管内的空气，防止加热时爆炸；
（3）红色的氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应能生成铁和二氧化碳，所以现象是红色固体变为黑色；反应物是一氧化碳和氧化铁，生成物是铁和二氧化碳，根据得失氧进行配平，反应条件是高温，所以方程式是：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
故填：红色固体变为黑色；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（4）具有还原性的物质主要有一氧化碳、木炭和氢气；
故填：C或H2。
【点评】解答本题关键是要熟悉反应现象的叙述方法，掌握方程式的书写要点，知道酒精灯与酒精喷灯的区别。
三．解答题（共3小题）
18．某化学兴趣小组用如图所示装置探究炼铁的原理。
（1）加热Fe2O3之前要先通一会儿CO，目的是 排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸 。
（2）方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→d，b→e，其目的是既吸收生成的二氧化碳又能把多余的有毒的一氧化碳气体储存在C瓶中，如果导管连接错误，后果是 CO气体会排入空气中，从而污染空气 。
（3）玻璃管A中发生反应的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
【分析】（1）可燃性气体或粉尘与氧气或空气混合达到爆炸极限时，遇明火或加热时会发生爆炸。
（2）一氧化碳不能和氢氧化钠反应，不溶于水，有毒。
（3）高温条件下，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳。
【解答】解：（1）加热Fe2O3之前要先通一会儿CO，目的是排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸。
故填：排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸。
（2）如果导管连接错误，后果是CO气体会排入空气中，从而污染空气。
故填：CO气体会排入空气中，从而污染空气。
（3）玻璃管A中，高温条件下，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
故填：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
19．钛是一种银白色的过渡金属，性能优良，被誉为“太空金属”。如图1是元素周期表中钛元素的相关信息，请回答下列问题：
（1）钛元素的核电荷数为 22 ，每个Ti4+核外有 18 个电子。
（2）钛会与热的浓盐酸发生置换反应，产物中Ti的化合价为+3．该反应的化学方程式是 2Ti+6HCl（浓）2TiCl3+3H2↑ 。
（3）图2是工业制钛的一种工艺流程简图。
①氯化炉中有反应2X+3C+4Cl22TiCl4+2CO+CO2，其中X是 TiO2 。
②还原炉内，参加反应的金属镁和生成的金属钛的质量比为 48：48 （无需化简）。
【分析】（1）根据元素周期表的信息以及离子的形成过程来分析；
（2）根据题干信息以及化学反应的原理来分析；
（3）根据质量守恒定律以及化学方程式来分析。
【解答】解：（1）在原子中，原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，由元素周期表的信息可知，钛元素的原子序数为22，所以其核电荷数也为22，每个钛原子的核外有22个电子，Ti4+是由钛原子失去4个电子后形成，所以每个Ti4+核外有18个电子；故填：22；18。
（2）钛会与热的浓盐酸发生置换反应，产物中Ti的化合价为+3，即该生成物的化学式为TiCl3，同时还生成氢气。该反应的化学方程式是2Ti+6HCl（浓）2TiCl3+3H2↑．故填：2Ti+6HCl（浓）2TiCl3+3H2↑；
（3）①由质量守恒定律可知，化学反应前后，原子的种类与数目不变，由反应2X+3C+4Cl22TiCl4+2CO+CO2可知，反应后有：2个钛原子、8个氯原子、3个碳原子和4个氧原子；反应前有：3个碳原子、8个氯原子，所以2X中含有2个钛原子和4个氧原子，即X的化学式为TiO2；故填：TiO2；
②镁和四氯化钛发生置换反应生成氯化镁和钛，化学方程式为2Mg+TiCl4＝Ti+2MgCl2，其中参加反应的金属镁和生成的金属钛的质量比为（24×2）：48＝48：48；故填：48：48。
【点评】本题主要考查了金属的冶炼与金属活动性顺序的应用，难度不大，注意在平时加强训练即可完成。
20．某化学兴趣小组利用如图所示装置进行实验，探究工业炼铁的化学原理，试按要求填空：
（1）硬质玻璃管中观察到的现象是 红色粉末变黑 ，写出一氧化碳和氧化铁反应的化学方程式 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
（2）实验中先通入一氧化碳的目的是 防止一氧化碳和空气的混合气体加热发生爆炸 。
（3）装置中导管末端加一点燃的酒精灯的目的是 除去尾气中的一氧化碳，防止污染空气 。
【分析】（1）根据硬质玻璃管内中一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳来分析；
（2）根据一氧化碳易可燃，容易发生爆炸考虑；
（3）由于一氧化碳有毒，如果直接排放到空气中，会造成污染；可用点燃的方法将一氧化碳燃烧掉，防止污染空气进行解答。
【解答】解：（1）一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，氧化铁是红色的，铁粉是黑色的，故会观察到硬质玻璃管中红色粉末变黑，炼铁的化学原理是一氧化碳和氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；故填：红色粉末变黑；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（2）一氧化碳是可燃性气体，不纯时加热或可能产生爆炸，故实验中首先通入一氧化碳的目的是防止一氧化碳和空气的混合气体加热发生爆炸，故填：防止一氧化碳和空气的混合气体加热发生爆炸；
（3）一氧化碳是有毒的气体，排放到空气中会污染空气，可以利用其可燃性除去，故装置的导管末端加一点燃的酒精灯目的是除去尾气中的一氧化碳，防止污染空气，故填：除去尾气中的一氧化碳，防止污染空气。
【点评】本题主要考查一氧化碳与氧化铁反应实验装置、实验现象、一氧化碳的毒性，难度稍大。
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一．选择题（共13小题）
1．某同学用如图装置进行CO与Fe2O3的反应。下列说法错误的是（ ）
A．加热前应先通入一段时间的CO以排尽装置内的空气
B．溶液X是NaOH溶液，可吸收尾气
C．溶液X是Ca（OH）2溶液以检验产生的CO2气体
D．反应后的固体可能是Fe和Fe2O3的混合物，无法通过加入盐酸并过滤的方法分离得到Fe
2．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
3．实验室用如图装置模拟炼铁。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Fe2O3逐渐变黑
D．气体通过澄清石灰水后可直接排放
4．钛和钛合金被认为是21世纪重要的金属材料。工业上用钛酸亚铁（ FeTiO3）冶炼钛（Ti）的过程如下：①2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2FeCl3+6CO
②在氩气环境中：2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2：下列判断不正确的是（ ）
A．①反应中生成的气体对环境有污染
B．②反应中氩气作保护气不参加反应
C．②反应前后氯化物的总质量保持不变
D．①、②反应中钛元素的化合价都改变
5．下列解释不合理的是（ ）
A．生铁和钢的性能不同与它们的组成中含碳量不同有关
B．铁丝在空气中不能被点燃与空气中氧气的体积分数有关
C．金刚石和石墨的物理性质有较大差异与碳原子的排列方式不同有关
D．过氧化氢溶液和二氧化锰混合制得氧气的质量与二氧化锰的质量有关
6．人类历史上大量使用铝、钛、铁、铜四种金属的时间先后顺序是（ ）
A．铜、铁、铝、钛 B．铁、铝、铜、钛
C．铜、铁、钛、铝 D．铁、铜、铝、钛
7．下列关于钢的说法错误的是（ ）
A．钢是一种铁合金 B．钢的许多性能优于生铁
C．钢的含碳量高于生铁 D．钢是一种混合物
8．炼铁的主要原料是（ ）
A．铁矿石、焦炭、石灰石
B．铁矿石、焦炭、生石灰
C．铁矿石、一氧化碳、二氧化碳
D．铁矿石、一氧化碳、石灰石
9．西汉时期已经发现湿法冶铜的方法是（ ）
A．氢气还原氧化铜
B．木炭还原氧化铜
C．一氧化碳还原铜
D．铁从铜盐溶液中置换出铜
10．在木炭还原氧化铜的实验中（如图所示），下列有关说法错误的是（ ）
A．实验中澄清石灰水变浑浊是因为生成二氧化碳
B．实验中发现试管中的黑色固体变红，是因为生成了铜
C．酒精灯上的网罩的作用：集中火焰，提高温度
D．该反应的化学方程式为：CuO+CCu+CO2↑
11．如图是CO与Fe2O3反应的实验装置图，下列说法不正确的是（ ）
A．实验开始时，先通入CO，在装置出口处验纯后，点燃酒精灯，再点燃酒精喷灯
B．实验过程中看到，玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变为黑色
C．CO与Fe2O3反应的化学方程式为Fe2O3+CO2Fe+CO2
D．尾气处理时发生反应的化学方程式为2CO+O22CO2
12．用“W”型管进行微型实验，如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．a处红棕色粉末变为黑色
B．a处实验结束时先停止通入CO，后停止加热
C．b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成
D．可利用点燃的方法进行尾气处理
13．如图为实验室模拟炼铁，现将ag Fe2O3在高温下与足量CO反应，实验结束后测得B中产生6.00g白色沉淀，下列说法正确的是（ ）
A．实验开始应该先打开弹簧夹①
B．该实验过程中共消耗1.68g CO
C．氧化铁质量为3.2g
D．硬质玻璃管中固体由黑色变为红色
二．填空题（共4小题）
14．科学精神与社会责任，是化学学科素养更高层面的价值追求。在一次实践活动中，小红和同学们一起参观了某钢铁公司，大家对矿石选取、冶铁和炼钢的工艺流程（如图）、生铁和钢的区别等，有了全新的认识。
（1）用赤铁矿石冶铁的反应原理是 （用化学方程式表示）。
（2）分析工艺流程，三脱装置中发生反应的化学方程式是 。 （写一个）。
（3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学实验中 的作用（填一种仪器的名称）。
（4）在钢水铸件机中，高温钢加工成钢制零件时，充入氮气的作用是 （合理即可）。
15．铁是目前世界上使用最多的金属。
（1）认识铁：从宏观看，铁由 组成；从微观看，铁由 构成。
（2）生活中：如图是常用的铁锅。把铁制成铁锅利用了铁的延展性和 性。 为防止铁制品锈蚀，可采用的一种防锈方法是 。
（3）实验室：细铁丝在氧气中燃烧的现象是 ，放热。该反应的化学方程式是 。
（4）工业上：用一氧化碳和赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）炼铁的化学方程式是 ，该反应利用了一氧化碳的哪种化学性质： 。
16．某钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿石（主要含Fe2O3）、空气等，主要反应过程如下：
请回答：（1）A的化学式为 ；
（2）反应②的化学方程式为 ；
（3）反应③的化学方程式为 。
17．某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，装置如图所示。请回答有关问题：
（1）为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→ → → 。C装置中NaOH的作用是 。
（2）实验开始时，应 （填“先加热再通CO”或“先通CO再加热”），目的是 。
（3）实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象为 ，反应方程式为 。
（4）除CO外，还有哪些物质可以还原Fe2O3 （请写一物质的化学式）。
三．解答题（共3小题）
18．某化学兴趣小组用如图所示装置探究炼铁的原理。
（1）加热Fe2O3之前要先通一会儿CO，目的是 。
（2）方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→d，b→e，其目的是既吸收生成的二氧化碳又能把多余的有毒的一氧化碳气体储存在C瓶中，如果导管连接错误，后果是 。
（3）玻璃管A中发生反应的化学方程式为 。
19．钛是一种银白色的过渡金属，性能优良，被誉为“太空金属”。如图1是元素周期表中钛元素的相关信息，请回答下列问题：
（1）钛元素的核电荷数为 ，每个Ti4+核外有 个电子。
（2）钛会与热的浓盐酸发生置换反应，产物中Ti的化合价为+3．该反应的化学方程式是 。
（3）图2是工业制钛的一种工艺流程简图。
①氯化炉中有反应2X+3C+4Cl22TiCl4+2CO+CO2，其中X是 。
②还原炉内，参加反应的金属镁和生成的金属钛的质量比为 （无需化简）。
20．某化学兴趣小组利用如图所示装置进行实验，探究工业炼铁的化学原理，试按要求填空：
（1）硬质玻璃管中观察到的现象是 ，写出一氧化碳和氧化铁反应的化学方程式 。
（2）实验中先通入一氧化碳的目的是 。
（3）装置中导管末端加一点燃的酒精灯的目的是 。
第三节金属的冶炼与防护第十章金属分层作业巩固练习2021_2022学年九年级化学（京改版2013）
参考答案与试题解析
一．选择题（共13小题）
1．某同学用如图装置进行CO与Fe2O3的反应。下列说法错误的是（ ）
A．加热前应先通入一段时间的CO以排尽装置内的空气
B．溶液X是NaOH溶液，可吸收尾气
C．溶液X是Ca（OH）2溶液以检验产生的CO2气体
D．反应后的固体可能是Fe和Fe2O3的混合物，无法通过加入盐酸并过滤的方法分离得到Fe
【分析】根据一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，结合题意进行分析判断。
【解答】解：A．加热前应先通入一段时间的CO以排尽装置内的空气，排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸，故选项说法正确。
B．一氧化碳不能与氢氧化钠溶液反应，所以不能用于吸收尾气，故选项说法错误。
C．二氧化碳能与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水，能检验产生的CO2气体，故选项说法正确。
D．铁和盐酸反应生成氯化亚铁，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，所以无法通过加入盐酸并过滤的方法分离得到Fe，故选项说法正确。
故选：B。
【点评】本题难度不大，掌握一氧化碳的化学性质（可燃性、还原性、毒性等）、还原氧化铁的实验现象等并能灵活运用是正确解答本题的关键。
2．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
【分析】根据一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，结合题意进行分析解答。
【解答】解：A、盛装药品前应先检查装置气密性，以防止装置漏气，故选项说法正确。
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，故选项说法正确。
C、一氧化碳难溶于水，长导管是出水管，导管口的连接顺序为a→c→b→d，故选项说法错误。
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，故选项说法正确。
故选：C。
【点评】本题难度不大，掌握一氧化碳的化学性质（可燃性、还原性等）、还原氧化铁的实验现象等并能灵活运用是正确解答本题的关键。
3．实验室用如图装置模拟炼铁。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Fe2O3逐渐变黑
D．气体通过澄清石灰水后可直接排放
【分析】根据一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，结合题意进行分析判断。
【解答】解：A、磁铁矿的主要成分是Fe3O4，故选项说法错误。
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，故选项说法错误。
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，故选项说法正确。
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不能直接排放，可将玻璃管改成尖嘴点燃或用气球收集，故选项说法错误。
故选：C。
【点评】本题难度不大，掌握一氧化碳的化学性质（可燃性、还原性等）、还原氧化铁的实验现象等并能灵活运用是正确解答本题的关键。
4．钛和钛合金被认为是21世纪重要的金属材料。工业上用钛酸亚铁（ FeTiO3）冶炼钛（Ti）的过程如下：①2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2FeCl3+6CO
②在氩气环境中：2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2：下列判断不正确的是（ ）
A．①反应中生成的气体对环境有污染
B．②反应中氩气作保护气不参加反应
C．②反应前后氯化物的总质量保持不变
D．①、②反应中钛元素的化合价都改变
【分析】A．根据一氧化碳有毒来分析；
B．根据物质的性质来分析；
C．根据反应②的方程式中相关物质的相对分子质量分析回答；
D．根据物质中元素的化合价来分析。
【解答】解：A．反应①中生成的气体是有毒的一氧化碳气体，会对环境造成污染，故正确；
B．反应②需在氩气环境中进行，这里氩气是作为保护气不参加反应，故正确；
C．反应②2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2中，TiCl4与2MgCl2的质量比为：190：（95×2）＝1：1，故正确；
D．反应①中钛元素的化合价反应前后都是+4价；反应②中由+4价变为0价，故错误。
故选：D。
【点评】本题考查学生利用题目给出的信息并结合所学相关知识分析解答问题的能力，因此要注意平时基础知识的理解和记忆。
5．下列解释不合理的是（ ）
A．生铁和钢的性能不同与它们的组成中含碳量不同有关
B．铁丝在空气中不能被点燃与空气中氧气的体积分数有关
C．金刚石和石墨的物理性质有较大差异与碳原子的排列方式不同有关
D．过氧化氢溶液和二氧化锰混合制得氧气的质量与二氧化锰的质量有关
【分析】A．根据生铁和钢的差异解答；
B．根据铁在空气中不能燃烧的原因解答；
C．根据金刚石和石墨的性质和结构分析判断；
D．根据催化剂的特征，进行分析判断。
【解答】解：A．生铁和钢的性能不同，与它们的组成中含碳量不同有关，正确；
B．铁丝在空气中不能被点燃，与空气中氧气的体积分数有关，正确；
C．金刚石和石墨物理性质有较大差异，是由于碳原子排列方式不同，决定了性质不同，正确；
D．过氧化氢溶液和二氧化锰混合制得氧气的质量与二氧化锰的质量无关，因为催化剂只改变化学反应的速率，不影响生成氧气的质量，故错误。
故选：D。
【点评】本题主要考查了化学中的基础知识，难度不大，加强基础知识的学习即可分析解答。
6．人类历史上大量使用铝、钛、铁、铜四种金属的时间先后顺序是（ ）
A．铜、铁、铝、钛 B．铁、铝、铜、钛
C．铜、铁、钛、铝 D．铁、铜、铝、钛
【分析】根据人类利用金属材料的历史，进行分析判断。
【解答】解：金属的利用与金属的活动性强弱与金属冶炼的难易程度有关，人类历史上大量使用铝、钛、铁、铜四种金属的时间先后顺序是铜、铁、铝、钛。
故选：A。
【点评】本题难度不大，了解人类利用金属材料的历史即可正确解答本题。
7．下列关于钢的说法错误的是（ ）
A．钢是一种铁合金 B．钢的许多性能优于生铁
C．钢的含碳量高于生铁 D．钢是一种混合物
【分析】根据已有的知识进行分析，钢是铁和碳的合金，属于金属材料．
【解答】解：A、钢是铁的合金，故A正确；
B、钢中的含碳量低于生铁，性能比生铁优良，故B正确；
C、钢中的含碳量低于生铁，故C错误；
D、钢是铁的合金，属于混合物，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了钢的有关知识，完成此题，可以依据已有的知识进行．
8．炼铁的主要原料是（ ）
A．铁矿石、焦炭、石灰石
B．铁矿石、焦炭、生石灰
C．铁矿石、一氧化碳、二氧化碳
D．铁矿石、一氧化碳、石灰石
【分析】炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石．
【解答】解：炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳作还原剂，从铁矿石中将铁还原出来，石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅等杂质转变为炉渣而除去；
故选：A。
【点评】本题考查知识解答，了解炼铁的原料即可顺利解答．
9．西汉时期已经发现湿法冶铜的方法是（ ）
A．氢气还原氧化铜
B．木炭还原氧化铜
C．一氧化碳还原铜
D．铁从铜盐溶液中置换出铜
【分析】常见金属的冶炼方法有：用还原剂还原法和用活泼金属置换法．西汉时期的湿法冶铜是应用的金属置换法，要注意区分．
【解答】解：A、B、C中，氢气、木炭和一氧化碳还原氧化铜是利用了它们的还原性；而古代湿法冶铜是指用单质铁从铜的盐溶液中置换出铜。故选D
【点评】本考点是金属的冶炼方法，经常用氢气、木炭和一氧化碳做还原剂来冶炼，也可以用活泼金属置换．有关金属的冶炼方法经常出现在选择题、填空题和实验题中．
10．在木炭还原氧化铜的实验中（如图所示），下列有关说法错误的是（ ）
A．实验中澄清石灰水变浑浊是因为生成二氧化碳
B．实验中发现试管中的黑色固体变红，是因为生成了铜
C．酒精灯上的网罩的作用：集中火焰，提高温度
D．该反应的化学方程式为：CuO+CCu+CO2↑
【分析】根据木炭与氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳进行判断即可。
【解答】解：A、在高温条件下，木炭与氧化铜反应生成了二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，故正确；
B、此实验反应中，在高温条件下，木炭与氧化铜反应生成了二氧化碳和铜单质，实验中发现试管中的黑色固体变红，是因为生成了铜，故正确；
C、在木炭还原氧化铜的实验中，酒精灯加灯罩是为了集中火力，提高温度，故正确；
D、该反应的化学方程式为：2CuO+C2Cu+CO2↑，故错误；
故选：D。
【点评】本题考查木炭还原氧化铜的实验，要求学生熟练掌握。
11．如图是CO与Fe2O3反应的实验装置图，下列说法不正确的是（ ）
A．实验开始时，先通入CO，在装置出口处验纯后，点燃酒精灯，再点燃酒精喷灯
B．实验过程中看到，玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变为黑色
C．CO与Fe2O3反应的化学方程式为Fe2O3+CO2Fe+CO2
D．尾气处理时发生反应的化学方程式为2CO+O22CO2
【分析】根据一氧化碳还原氧化铁的实验操作以及注意事项进行分析解答即可。
【解答】解：A、一氧化碳是具有可燃性的气体，不纯时点燃或加热可能产生爆炸，故实验开始时，先通入CO，在装置出口处验纯后，点燃酒精灯，再点燃酒精喷灯，正确；
B、氧化铁是红棕色粉末，而生成的铁粉是黑色的，故会观察到玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变为黑色，正确；
C、CO与Fe2O3反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，错误；
D、尾气处理采用的是点燃的方法，发生反应的化学方程式为2CO+O22CO2，正确；
故选：C。
【点评】掌握一氧化碳还原氧化铁的实验操作以及化学方程式的书写的知识是正确解答本题的关键。
12．用“W”型管进行微型实验，如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．a处红棕色粉末变为黑色
B．a处实验结束时先停止通入CO，后停止加热
C．b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成
D．可利用点燃的方法进行尾气处理
【分析】根据一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，结合一氧化碳具有可燃性、实验的现象、注意事项，进行分析解答。
【解答】解：A、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，a处红棕色粉末变为黑色，故选项说法正确。
B、a处实验结束时先停止加热，后停止通入CO，直至玻璃管冷却，以防止生成的铁再次被氧化，故选项说法错误。
C、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，b处澄清石灰水变浑浊，证明有CO2生成，故选项说法正确。
D、一氧化碳具有毒性，能污染环境，为防止污染空气，尾气不经处理不能直接排放，一氧化碳具有可燃性，可利用点燃的方法进行尾气处理，故选项说法正确。
故选：B。
【点评】本题难度不大，掌握一氧化碳还原氧化铁的反应原理、实验现象等是正确解答本题的关键。
13．如图为实验室模拟炼铁，现将ag Fe2O3在高温下与足量CO反应，实验结束后测得B中产生6.00g白色沉淀，下列说法正确的是（ ）
A．实验开始应该先打开弹簧夹①
B．该实验过程中共消耗1.68g CO
C．氧化铁质量为3.2g
D．硬质玻璃管中固体由黑色变为红色
【分析】A．根据实验的步骤与注意事项来分析；
B．根据化学方程式以及实验的注意事项来分析；
C．根据化学方程式以来分析；
D．根据实验原理与现象来分析。
【解答】解：A．一氧化碳具有可燃性，所以实验开始时应该先打开弹簧夹通入一氧化碳排净装置内的空气，以免加热时发生爆炸，故错误；
B．设参加反应的一氧化碳的质量为x，氧化铁的质量为y。
由化学方程式Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O可知：
Fe2O3～3CO～3CaCO3
160 84 300
y x 6.00g
x＝1.68g
y＝3.2g
理论上需要通入一氧化碳的质量为1.68g，但是在反应前后都需要通入一氧化碳，所以实际通入的CO质量大于1.68g，故错误；
C．由B项分析可知，参加反应的氧化铁质量为3.2g，故正确；
D．一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，硬质玻璃管内的现象是红色固体变成黑色，故错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查了一氧化碳还原氧化铁的实验，难度不大，需要结合实际的实验操作进行计算。
二．填空题（共4小题）
14．科学精神与社会责任，是化学学科素养更高层面的价值追求。在一次实践活动中，小红和同学们一起参观了某钢铁公司，大家对矿石选取、冶铁和炼钢的工艺流程（如图）、生铁和钢的区别等，有了全新的认识。
（1）用赤铁矿石冶铁的反应原理是 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 （用化学方程式表示）。
（2）分析工艺流程，三脱装置中发生反应的化学方程式是 S+O2SO2 。 （写一个）。
（3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学实验中 玻璃棒 的作用（填一种仪器的名称）。
（4）在钢水铸件机中，高温钢加工成钢制零件时，充入氮气的作用是 做保护气 （合理即可）。
【分析】根据一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳、硫和氧气点燃生成二氧化硫化学方程式书写的知识解答；根据操作的用意以及氮气的性质解答。
【解答】解：（1）一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（2）硫和氧气点燃生成二氧化硫，故填：S+O2SO2；
（3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，该操作相当于玻璃棒的搅拌作用，故填：玻璃棒；
（4）氮气的化学性质很稳定，在该操作中可以用作保护气，故填：做保护气。
【点评】本题考查的是有关金属的知识，完成此题，可以依据已有的知识进行。
15．铁是目前世界上使用最多的金属。
（1）认识铁：从宏观看，铁由 铁元素 组成；从微观看，铁由 铁原子 构成。
（2）生活中：如图是常用的铁锅。把铁制成铁锅利用了铁的延展性和 导热 性。 为防止铁制品锈蚀，可采用的一种防锈方法是 保持铁制品表面洁净干燥（合理即可） 。
（3）实验室：细铁丝在氧气中燃烧的现象是 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 ，放热。该反应的化学方程式是 3Fe+2O2Fe3O4 。
（4）工业上：用一氧化碳和赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）炼铁的化学方程式是 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ，该反应利用了一氧化碳的哪种化学性质： 还原性 。
【分析】（1）根据物质的组成与结构来分析；
（2）根据金属的性质与用途、铁的锈蚀条件来分析；
（3）根据铁丝燃烧的现象与原理来分析；
（4）根据炼铁的原理以及一氧化碳的性质来分析。
【解答】解：（1）从宏观上看，物质是由元素组成的，从微观上看，物质是由粒子构成的，铁是由铁元素组成的，是由铁原子构成的；故填：铁元素；铁原子；
（2）把铁制成铁锅利用了铁的延展性和导热性；铁在与氧气、水共存时易发生锈蚀，所以为了防止铁锅生锈，在使用后要保持铁锅表面洁净、干燥；故填：导热；保持铁制品表面洁净干燥（合理即可）；
（3）铁丝在氧气中能够剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体；铁与氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁；故填：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体；3Fe+2O2Fe3O4；
（4）在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，此反应中利用了一氧化碳的还原性；故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；还原性。
【点评】本题考查学生对金属的性质及金属锈蚀的条件及其防护措施的理解与在解题、生活中应用的能力。
16．某钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿石（主要含Fe2O3）、空气等，主要反应过程如下：
请回答：（1）A的化学式为 CO2 ；
（2）反应②的化学方程式为 CO2+C2CO ；
（3）反应③的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
【分析】（1）根据碳充分燃烧的产物来分析；
（2）反应②是二氧化碳与焦炭在高温下反应生成一氧化碳；
（3）反应③主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳。
【解答】解：（1）焦炭的主要成分是碳，在氧气充足的条件下点燃生成二氧化碳，故填：CO2；
（2）反应②是二氧化碳与焦炭在高温下反应生成一氧化碳，反应的化学方程式为：C+CO22CO．故填：CO2+C2CO；
（3）反应③主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2．故填：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
【点评】本题难度不大，掌握高炉炼铁的反应原理、化学方程式的书写等是正确解答本题的关键。
17．某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，装置如图所示。请回答有关问题：
（1）为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→ d → b → e 。C装置中NaOH的作用是 吸收B中没反应掉的二氧化碳 。
（2）实验开始时，应 先通CO再加热 （填“先加热再通CO”或“先通CO再加热”），目的是 赶尽玻璃管内的空气，防止加热时爆炸 。
（3）实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象为 红色固体变为黑色 ，反应方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
（4）除CO外，还有哪些物质可以还原Fe2O3 C或H2 （请写一物质的化学式）。
【分析】（1）根据氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，用排液体收集气体的方法；
（2）根据一氧化碳易可燃，容易发生爆炸考虑；
（3）根据实验原理和现象进行描述；
（4）考虑有还原性的物质。
【解答】解：（1）一氧化碳有毒，不能够排放到空气中去，要把一氧化碳收集起来，所以导管接口的连接顺序为a、d、b、e，排出的氢氧化钠溶液流到D中的烧杯中去。C装置中NaOH的作用是吸收B中没反应掉的二氧化碳；
故填：d；b；e；吸收B中没反应掉的二氧化碳；
（2）因为一氧化碳具有可燃性，能和氧气混合在点燃的条件下会发生爆炸，所以实验开始时应先通一氧化碳再加热，目的是赶尽玻璃管内的空气，防止加热爆炸；
故填：先通CO再加热；赶尽玻璃管内的空气，防止加热时爆炸；
（3）红色的氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应能生成铁和二氧化碳，所以现象是红色固体变为黑色；反应物是一氧化碳和氧化铁，生成物是铁和二氧化碳，根据得失氧进行配平，反应条件是高温，所以方程式是：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
故填：红色固体变为黑色；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（4）具有还原性的物质主要有一氧化碳、木炭和氢气；
故填：C或H2。
【点评】解答本题关键是要熟悉反应现象的叙述方法，掌握方程式的书写要点，知道酒精灯与酒精喷灯的区别。
三．解答题（共3小题）
18．某化学兴趣小组用如图所示装置探究炼铁的原理。
（1）加热Fe2O3之前要先通一会儿CO，目的是 排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸 。
（2）方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→d，b→e，其目的是既吸收生成的二氧化碳又能把多余的有毒的一氧化碳气体储存在C瓶中，如果导管连接错误，后果是 CO气体会排入空气中，从而污染空气 。
（3）玻璃管A中发生反应的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
【分析】（1）可燃性气体或粉尘与氧气或空气混合达到爆炸极限时，遇明火或加热时会发生爆炸。
（2）一氧化碳不能和氢氧化钠反应，不溶于水，有毒。
（3）高温条件下，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳。
【解答】解：（1）加热Fe2O3之前要先通一会儿CO，目的是排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸。
故填：排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸。
（2）如果导管连接错误，后果是CO气体会排入空气中，从而污染空气。
故填：CO气体会排入空气中，从而污染空气。
（3）玻璃管A中，高温条件下，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
故填：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
19．钛是一种银白色的过渡金属，性能优良，被誉为“太空金属”。如图1是元素周期表中钛元素的相关信息，请回答下列问题：
（1）钛元素的核电荷数为 22 ，每个Ti4+核外有 18 个电子。
（2）钛会与热的浓盐酸发生置换反应，产物中Ti的化合价为+3．该反应的化学方程式是 2Ti+6HCl（浓）2TiCl3+3H2↑ 。
（3）图2是工业制钛的一种工艺流程简图。
①氯化炉中有反应2X+3C+4Cl22TiCl4+2CO+CO2，其中X是 TiO2 。
②还原炉内，参加反应的金属镁和生成的金属钛的质量比为 48：48 （无需化简）。
【分析】（1）根据元素周期表的信息以及离子的形成过程来分析；
（2）根据题干信息以及化学反应的原理来分析；
（3）根据质量守恒定律以及化学方程式来分析。
【解答】解：（1）在原子中，原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，由元素周期表的信息可知，钛元素的原子序数为22，所以其核电荷数也为22，每个钛原子的核外有22个电子，Ti4+是由钛原子失去4个电子后形成，所以每个Ti4+核外有18个电子；故填：22；18。
（2）钛会与热的浓盐酸发生置换反应，产物中Ti的化合价为+3，即该生成物的化学式为TiCl3，同时还生成氢气。该反应的化学方程式是2Ti+6HCl（浓）2TiCl3+3H2↑．故填：2Ti+6HCl（浓）2TiCl3+3H2↑；
（3）①由质量守恒定律可知，化学反应前后，原子的种类与数目不变，由反应2X+3C+4Cl22TiCl4+2CO+CO2可知，反应后有：2个钛原子、8个氯原子、3个碳原子和4个氧原子；反应前有：3个碳原子、8个氯原子，所以2X中含有2个钛原子和4个氧原子，即X的化学式为TiO2；故填：TiO2；
②镁和四氯化钛发生置换反应生成氯化镁和钛，化学方程式为2Mg+TiCl4＝Ti+2MgCl2，其中参加反应的金属镁和生成的金属钛的质量比为（24×2）：48＝48：48；故填：48：48。
【点评】本题主要考查了金属的冶炼与金属活动性顺序的应用，难度不大，注意在平时加强训练即可完成。
20．某化学兴趣小组利用如图所示装置进行实验，探究工业炼铁的化学原理，试按要求填空：
（1）硬质玻璃管中观察到的现象是 红色粉末变黑 ，写出一氧化碳和氧化铁反应的化学方程式 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
（2）实验中先通入一氧化碳的目的是 防止一氧化碳和空气的混合气体加热发生爆炸 。
（3）装置中导管末端加一点燃的酒精灯的目的是 除去尾气中的一氧化碳，防止污染空气 。
【分析】（1）根据硬质玻璃管内中一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳来分析；
（2）根据一氧化碳易可燃，容易发生爆炸考虑；
（3）由于一氧化碳有毒，如果直接排放到空气中，会造成污染；可用点燃的方法将一氧化碳燃烧掉，防止污染空气进行解答。
【解答】解：（1）一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，氧化铁是红色的，铁粉是黑色的，故会观察到硬质玻璃管中红色粉末变黑，炼铁的化学原理是一氧化碳和氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；故填：红色粉末变黑；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（2）一氧化碳是可燃性气体，不纯时加热或可能产生爆炸，故实验中首先通入一氧化碳的目的是防止一氧化碳和空气的混合气体加热发生爆炸，故填：防止一氧化碳和空气的混合气体加热发生爆炸；
（3）一氧化碳是有毒的气体，排放到空气中会污染空气，可以利用其可燃性除去，故装置的导管末端加一点燃的酒精灯目的是除去尾气中的一氧化碳，防止污染空气，故填：除去尾气中的一氧化碳，防止污染空气。
【点评】本题主要考查一氧化碳与氧化铁反应实验装置、实验现象、一氧化碳的毒性，难度稍大。
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