8.3 金属资源的利用和保护 分层综合练
【基础巩固练】
1. 收藏家收藏清末的铝器，至今保存完好，该艺术品不易锈损的主要原因是
A. 铝不易发生化学反应 B. 铝的氧化物易发生还原反应
C. 铝不易氧化 D. 铝易氧化，但铝表面的氧化铝具有保护内部的作用
【答案】D
【解析】
A.铝的化学性质比较活泼，铝能与空气中氧气反应，故A不正确；
B.该艺术品不易腐蚀的主要原因，不是铝的氧化物容易发生还原反应，故B不正确；
C.常温下，铝能与氧气反应，故C不正确；
D.该艺术品不易腐蚀的主要原因是铝易氧化，铝表面形成的致密的氧化铝薄膜，具有保护内部铝的作用，故D正确。故选D。
2. 废旧电池必须回收，其首要原因是
A. 回收电池外壳的金属材料
B. 回收电极石墨
C. 防止电池中的汞等渗出造成地下水和土壤的污染
D. 废物利用，节约成本
【答案】C
【解析】
电池中含有重金属汞等，回收的首要原因是防止电池中的汞等渗出造成地下水和土壤的污染。
故选C。
3. 在下列各种环境中，埋在地下的铸铁输气管道被腐蚀速率最慢的是
A. 沼泽地中
B. 含较多沙粒、潮湿透气的土中
C. 河流附近的盐碱地中
D. 干燥、有黏性、透气性差的土中
【答案】D
【解析】
A.沼泽地中含有水和氧气，利于铁生锈；
B.含较多沙粒、潮湿透气的土中，利于铁生锈；
C.河流附近的盐碱地中，盐类可以加速铁锈蚀；
D.干燥、有黏性、透气性差的土中，缺少氧气和水，不利于铁生锈。
故选D。
4. 下列关于金属资源的说法中，你不赞成的是
A. 多数金属在地壳中都是以化合物形式存在
B. 地球上的金属资源是取之不尽的
C. 防止金属腐蚀、回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境
D. 合理开采矿物、寻找替代品都是保护金属资源的有效途径
【答案】B
【解析】
【详解】A.元素的存在形式由其化学性质决定，多数金属以化合物的形式存在；
B.地球上的金属资源是有限的；
C.防止金属腐蚀、回收利用废旧金属均可以保护金属资源和环境；
D.合理开采矿物、寻找替代品都是保护金属资源的有效途径。
故选B。
5. 冶铁的原料中，除铁矿石、焦炭、空气，还应添加的是
A. 一氧化碳 B. 石灰石 C. 二氧化锰 D. 碳化铁
【答案】B
【解析】
【详解】冶铁的原料中，除铁矿石（原料）、焦炭（提供热量，将二氧化碳转化为还原剂一氧化碳）、空气（提供氧气），还应添加的是石灰石（将二氧化硅转化为炉渣）。
故选：B
6. 关于元素在地壳中的含量说法正确的是(双选)
A. 大多数元素在地壳中以单质的形式存在
B. 地壳中含量最高的金属元素是铁
C. 地壳中含量最高的非金属元素是氧
D. 大多数金属元素在地壳中以矿石的形式存在
【答案】CD
【解析】
A.大多数元素在地壳中以化合物的形式存在，错误；
B.地壳中含量最高的金属元素是铝元素，错误；
C.地壳中含量最高的非金属元素是氧，正确；
D.大多数金属元素在地壳中以矿石的形式存在，正确。
故选CD。
7. 在铁的某种氧化物中，铁元素和氧元素的质量之比为7：3，则该氧化物中铁原子和氧原子的个数之比为
A. 1：1 B. 2：3 C. 3：2 D. 3：4
【答案】B
【解析】
设：铁原子的个数为x，氧原子的个数为y，则根据题意有
，所以可得到x:y=2:3
故选：B
【能力提升练】
1. 被雨水淋湿的自行车，应
A. 先用布擦干，再用带油的布擦拭 B. 无需处理
C. 用布擦干即可 D. 晾干后，用盐酸除去锈层
【答案】A
【解析】
A.铁与水和空气接触很容易生锈，被雨水淋湿的自行车，为防止其生锈，要先用布擦干，再用带油的布擦拭车链等部位，以防止锈蚀，选项A符合题意；
B.自行车中铁制品因为与空气、水接触而生锈，不利于自行车的防护，选项B不符合题意；
C.用布擦干，可以避免液态水的接触，但是无法避免水蒸气的接触，自行车还是会发生生锈，选项C不符合题意；
D.盐酸除与铁锈反应外，也可以与铁反应，会使自行车发生腐蚀，选项D不符合题意。
故选A。
2. 下列有关金属资源的利用和保护不合理的是
A. 废旧金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一
B. 银是导电性最好的金属，可全面取代铜、铝做导线
C. 车船表面涂油漆可防止生锈
D. 炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石
【答案】B
【解析】
A.回收废旧的金属属于保护金属资源，是保护金属资源的有效途径之一，正确；
B.根据常温下物体的导电和绝缘能力排序表进行判断，银的导电性最好，但造价高，错误；
C.汽车金属外壳表面喷漆形成保护层，可防止金属外壳生锈，有利于保护金属资源，正确；
D.工业上炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石，正确。
故选B。
3. 铁在下列哪种情况下最容易生锈（ ）
A. 在干燥的空气中 B. 部分浸入食盐水中
C. 在潮湿的空气中 D. 浸没在植物油中
【答案】B
【解析】
铁生锈的条件是与氧气、水同时接触，食盐溶液能加快铁的生锈速率，故选B。
4. 新四军纪念馆存有部分缴获日寇的枪支大炮，为保存好这些铁制文物，下列措施不能采用的是
A. 外表涂抹一层油 B. 保持展馆内空气干燥
C. 提醒观众不要用手触摸 D. 浸在敞口水箱中存放
【答案】D
【解析】
A.外表涂抹一层油，可以保护铁制品，正确；
B.保持展馆内空气干燥，可以防止铁生锈，正确；
C.提醒观众不要用手触摸，可以防止铁接触汗渍，可以防止铁生锈，正确；
D.浸在敞口水箱中存放，会导致铁与氧气和水接触而生锈，错误。
故选D。
5. 下列有关铁生锈的叙述错误的是
A. 铁生锈时一定伴随物理变化
B. 铁生锈的实质是铁与空气中氧气反应，生成四氧化三铁
C. 铁生锈时，铁发生了缓慢氧化
D. 铁生锈时会有难以察觉的热量放出
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁生锈时物质颜色、状态发生变化，一定伴随物理变化，正确；
B.铁生锈的实质是铁与空气中氧气反应，主要生成氧化铁，错误；
C.铁生锈时，铁和氧气水发生了缓慢氧化，正确；
D.铁生锈时会有难以察觉的热量放出，正确。
故选B。
6. 人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代，再到铝合金大量使用的过程。这一事实与下列因素有关的是
A. 地壳中金属元素的含量 B. 金属的延展性
C. 金属的导电性 D. 金属冶炼的水平
【答案】D
【解析】
人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代，再到铝合金大量使用的过程，因为铜的活性比较弱，而铝的活性比较强，存在形式比较复杂，所以金属冶炼的水平就限制了金属的使用。
故选：D
7. 2.8克CO在高温下跟5.8克铁的某种氧化物完全反应，这种氧化物是
A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. 无法确定
【答案】C
【解析】
CO在反应中转化为二氧化碳，质量由2.8 g变成4.4 g，增加的质量就是氧元素的质量，其质量为4.4 g﹣2.8 g=1.6 g。 5.8克铁的某种氧化物中铁元素质量= 5.8 g﹣1.6 g=4.2 g
铁的某种氧化物中铁元素与氧元素的原子个数比=；
则铁的某种氧化物的化学式可表示为Fe3O4。
故选：C。
8. 关于钢铁及制品的说法正确的是（ ）
A. 钢铁是钢和铁熔合在一起制得的具有金属特性的合金
B. 高炉中炼铁的主要反应可表示为：Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2
C. 铜粉在空气中加热后固体质量会增加，因此这个反应不遵守质量守恒定律
D. 处理金属废弃物的方法是填埋法
【答案】B
【解析】
A.钢和生铁都是铁和碳的合金；故选项错误；
B.高炉炼铁的原理就是利用一氧化碳的还原性与铁矿石在高温条件下反应产生铁和二氧化碳：Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2；故选项正确；
C.铜粉在空气中给加热是铜和氧气反应生成氧化铜，遵守质量守恒定律；故选项错误；
D.处理金属废弃物的方法之一是回收再利用，减少金属资源的浪费；故选项错误；
故选：B。
9. 商代的司母戊方鼎标志着我国在3000多年前青器铸造已达到一个较高的水平。西汉时期，我国首开“湿法炼铜”之先河，西汉刘安所著的《淮南万毕术》中已有“曾青得铁化为铜”的记载。回答下列问题：
（1）青铜属于_________(填“单质”、“化合物”、“合金”中之一)；
（2）“湿法炼铜”的原理可用一个化学方程式表示为___________；
（3）上述反应类型属于_________。
【答案】（1）合金 （2）Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
（3）置换反应
【解析】
【小问1详解】
青铜是铜、锡、铅的合金。
【小问2详解】
“湿法炼铜”的原理也就是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。
故填：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
【小问3详解】
铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，由单质和化合物反应生成单质和化合物，属于置换反应。
10. 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，装置如下图所示。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)
【答案】 ①d ②b ③e ④除去残余的二氧化碳 ⑤先通一氧化碳再加热 ⑥赶尽玻璃管内的空气，防止加热爆炸 ⑦固体由红棕色变成黑色 ⑧3CO+ Fe2O32Fe+3CO2 ⑨C或H2
【解析】
【详解】（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；
（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；
（3）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，氧化铁是红棕色的，铁粉是黑色的，故玻璃管A中出现的现象为：固体由红棕色变成黑色，反应方程式为：3CO+ Fe2O32Fe+3CO2；
（4）除CO外，还具有还原性的物质有C或H2。
11. 铁生锈，实际上是___________与___________和___________等物质相互作用，发生氧化的过程，全世界每年因生锈损失的钢铁占世界年产量的 1/4，防止铁制品生锈，除了要保持铁制品表面___________和___________外，最常用的方法是___________，为了防止自行车的链条生锈，常采用的方法是___________。
【答案】①铁或Fe ②水 ③氧气 ④干燥 ⑤洁净 ⑥在表面覆盖保护层 ⑦涂油
【解析】
铁生锈，实际上是铁与氧气、水等物质相互作用，发生氧化的过程；防止铁制品生锈，除了要保持铁制品表面干燥和洁净外，最常用的方法是在表面覆盖保护层；为了防止自行车的链条生锈，常采用的方法是涂油。
【核心素养练】
1.钢丝棉是一种由低碳钢制成的细丝，直径约0.125～0.189毫米。小科利用钢丝棉探究铁制品锈蚀的条件，实验如下：
步骤一：取3个50 L活塞润滑性良好的注射器，检查气密性后备用。
步骤二：称取3团等质量的钢丝棉（每团体积约为6 cm3）,A保持干燥，B用少量蒸馏水润湿，C用少量食盐水润湿，分别放入甲、乙、丙注射器中。
步骤三：移动活塞，使它们均处于46L刻度处，再用橡皮帽封住注射孔（如图所示）。
步骤四：每隔一定时间观察并记录实验现象，具体现象记录见下表。
（1）检查注射器气密性：先用橡皮帽封住注射孔，用手向外拉动活塞，放手后观察到________________，则气密性良好。
（2）比较乙、丙实验现象得到的结论为________________________________________。
（3）钢铁生锈还需要氧气，根据本实验给出的数据计算出空气中氧气的体积分数为________
【答案】（1）活塞恢复原位
（2）氯化钠能加快钢铁的生锈
（3）17.5%
【解析】
（1）先用橡皮帽封住注射孔，用手向外拉动活塞，放手后观察到活塞回到原处，说明装置的气密性良好。
（2）比较乙、丙实验现象，可得到的结论是氯化钠能加快钢铁的生锈。
（3）空气中氧气的体积分数为×100%=17.5%。
2.随着炼铁技术的进步，对物质资源的综合利用是大势所趋。竖炉冶铁工艺流程如图所示，根据下列流程图回答问题。
（1）铁矿石事先要经过粉碎处理，目的是________________________________________。
（2）赤铁矿的主要成分是________（填化学式），与CO反应的化学方程式为________________________。
（3）催化反应室里发生化合价变化的元素是____________________。
【答案】（1）增大反应物接触面积，使反应更快、更充分
（2）Fe2O3 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
（3）C、H
【解析】（1）粉碎后能增大反应物接触面积，使反应更快、更充分。
（2）赤铁矿的主要成分是氧化铁，化学式为Fe2O3；在高温下一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳。
（3）分析反应物及生成物中各元素的化合价知，在催化反应室中，碳、氢元素的化合价发生改变。
【中考体验】
1.（2022·上海·中考真题）银元素以游离态存在的物质是（ ）
A.Ag B.AgCl C.Ag2O D.AgNO3
【答案】A
【解析】
A.Ag属于单质，银元素以游离态存在，该项正确；
B.AgCl属于化合物，银元素以化合态存在，该项错误；
C.Ag2O属于化合物，银元素以化合态存在，该项错误；
D.AgNO3属于化合物，银元素以化合态存在，该项错误。
故选A。
2.（2022·山东滨州·中考真题）如图所示是模拟工业炼铁的化学反应装置，以下说法错误的是（ ）
A.实验开始时应先通入一氧化碳，目的是排净硬质玻璃管内的空气，防止爆炸
B.硬质玻璃管内氧化铁发生还原反应
C.实验过程中硬质玻璃管内观察到的现象是黑色粉末逐渐变成红色
D.装置中导管末端加一点燃的酒精灯，目的是为了燃烧未反应的一氧化碳，防止污染环境
【答案】C
【解析】
A.一氧化碳不纯时会发生爆炸，则实验开始前要先通入一氧化碳再加热，目的是除去玻璃管内的空气，该选项说法正确；
B.玻璃管中发生的反应是一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，其中氧化铁失去了氧，发生了还原反应，该选项说法正确；
C.由于氧化铁是红棕色，铁粉是黑色，则玻璃管内的现象是红色粉末变黑色，该选项说法错误；
D.由于一氧化碳有毒，会污染空气，则尾部加一台燃着的酒精灯，目的是除去一氧化碳，防止污染空气，该选项说法正确。
故选C。
3.（2022·山西晋中·中考真题）大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，在以下四种矿石中，可用于炼铁的是（ ）
A.赤铁矿（主要成分是Fe2O3） B.炉甘石（主要成分是ZnCO3）
C.铝土矿（主要成分是A12O3） D.赤铜矿（主要成分是Cu2O）
【答案】A
【解析】
炼铁是将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁，故矿石中必须含有铁元素；
A.赤铁矿（主要成分是Fe2O3）中含有铁元素，可用于炼铁，符合题意；
B.炉甘石（主要成分是ZnCO3）中不含有铁元素，不可用于炼铁，不符合题意；
C.铝土矿（主要成分是A12O3） 中不含有铁元素，不可用于炼铁，不符合题意；
D.赤铜矿（主要成分是Cu2O）中不含有铁元素，不可用于炼铁，不符合题意。
故选A。
4.（2022·河南·中考真题）铁是目前世界上年产量最高的金属。工业上用铁矿石炼铁的反应原理为_______（用化学方程式表示）；铁制品锈蚀的过程是铁与空气中的_______同时发生化学反应的过程。
【答案】
氧气、水蒸气
【解析】
工业上用铁矿石炼铁的反应原理为氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为。
铁生锈是因为铁和氧气、水蒸气同时接触，发生了复杂的化学反应。
5.（2022·湖南娄底·中考真题）娄底市是湖南省最大的钢铁生产基地，某钢铁厂采用赤铁矿冶炼钢铁，其主要工艺流程如下，请完成下列问题。
[查阅资料]
Ⅰ.赤铁矿的主要成分是Fe2O3和SiO2
Ⅱ.石灰石的主要作用是将矿石中的SiO2转变为炉渣（主要成分是CaSiO3）和一种氧化物
（1）在步骤①中将固体反应物粉碎的目的是 _____。
（2）高炉气体中除SO2、CO外，主要成分还有 _____。
（3）在步骤②生成炉渣的反应中没有化合价的改变，请写出生成炉渣的化学反应方程式 _____。
（4）在步骤④中吹入氩气，使钢水循环流动，使各部分均匀混合，相当于化学实验中 _____的作用（填一种仪器名称）。
【答案】（1）增大反应物之间的接触面积，使反应更充分
（2）二氧化碳、氮气等
（3）
（4）玻璃棒
【解析】
（1）在步骤①中将固体反应物粉碎，可以增大反应物之间的接触面积，使反应更充分；
（2）焦炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳，空气中的主要成分是氮气，且没有参与反应，故高炉气体中除二氧化硫、一氧化碳外，还含有二氧化碳、氮气等；
（3）碳酸钙和二氧化硅在高温下反应生成硅酸钙和一种氧化物，且在步骤②生成炉渣的反应中没有化合价的改变，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Ca、C、O、Si，生成物中含Ca、Si、O，故生成物中还应含碳元素，碳酸钙中碳元素显+4价，故生成的氧化物为二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
（4）在步骤④中吹入氩气，使钢水循环流动，使各部分均匀混合，相当于化学实验中玻璃棒的作用，起到搅拌的作用。
6.（2022·四川内江·中考真题）如图所示，某兴趣小组用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈的条件。
（1）四天后，________（填字母序号）试管中铁钉有明显锈迹。
（2）由此实验可以得出铁生锈的条件是_________。
【答案】（1）a
（2）铁与氧气和水共同作用的结果
【解析】
（1）a试管中与水和空气都接触，b试管中只与空气接触，c试管中只与水接触，所以四天后，a试管中铁钉有明显锈迹。
（2）a试管中铁与氧气和水接触，生锈，b试管中铁只与氧气接触，不生锈，说明铁生锈需要与水接触；a试管中铁与氧气和水接触，生锈，c试管中铁只与水接触，不生锈，说明铁生锈需要与氧气接触，由此实验可以得出铁生锈的条件是铁与氧气和水共同作用的结果。8.3 金属资源的利用和保护 分层综合练
【基础巩固练】
1. 收藏家收藏清末的铝器，至今保存完好，该艺术品不易锈损的主要原因是
A. 铝不易发生化学反应 B. 铝的氧化物易发生还原反应
C. 铝不易氧化 D. 铝易氧化，但铝表面的氧化铝具有保护内部的作用
2. 废旧电池必须回收，其首要原因是
A. 回收电池外壳的金属材料
B. 回收电极石墨
C. 防止电池中的汞等渗出造成地下水和土壤的污染
D. 废物利用，节约成本
3. 在下列各种环境中，埋在地下的铸铁输气管道被腐蚀速率最慢的是
A. 沼泽地中
B. 含较多沙粒、潮湿透气的土中
C. 河流附近的盐碱地中
D. 干燥、有黏性、透气性差的土中
4. 下列关于金属资源的说法中，你不赞成的是
A. 多数金属在地壳中都是以化合物形式存在
B. 地球上的金属资源是取之不尽的
C. 防止金属腐蚀、回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境
D. 合理开采矿物、寻找替代品都是保护金属资源的有效途径
5. 冶铁的原料中，除铁矿石、焦炭、空气，还应添加的是
A. 一氧化碳 B. 石灰石 C. 二氧化锰 D. 碳化铁
6. 关于元素在地壳中的含量说法正确的是(双选)
A. 大多数元素在地壳中以单质的形式存在
B. 地壳中含量最高的金属元素是铁
C. 地壳中含量最高的非金属元素是氧
D. 大多数金属元素在地壳中以矿石的形式存在
7. 在铁的某种氧化物中，铁元素和氧元素的质量之比为7：3，则该氧化物中铁原子和氧原子的个数之比为
A. 1：1 B. 2：3 C. 3：2 D. 3：4
【能力提升练】
1. 被雨水淋湿的自行车，应
A. 先用布擦干，再用带油的布擦拭 B. 无需处理
C. 用布擦干即可 D. 晾干后，用盐酸除去锈层
2. 下列有关金属资源的利用和保护不合理的是
A. 废旧金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一
B. 银是导电性最好的金属，可全面取代铜、铝做导线
C. 车船表面涂油漆可防止生锈
D. 炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石
3. 铁在下列哪种情况下最容易生锈（ ）
A. 在干燥的空气中 B. 部分浸入食盐水中
C. 在潮湿的空气中 D. 浸没在植物油中
4. 新四军纪念馆存有部分缴获日寇的枪支大炮，为保存好这些铁制文物，下列措施不能采用的是
A. 外表涂抹一层油 B. 保持展馆内空气干燥
C. 提醒观众不要用手触摸 D. 浸在敞口水箱中存放
5. 下列有关铁生锈的叙述错误的是
A. 铁生锈时一定伴随物理变化
B. 铁生锈的实质是铁与空气中氧气反应，生成四氧化三铁
C. 铁生锈时，铁发生了缓慢氧化
D. 铁生锈时会有难以察觉的热量放出
6. 人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代，再到铝合金大量使用的过程。这一事实与下列因素有关的是
A. 地壳中金属元素的含量 B. 金属的延展性
C. 金属的导电性 D. 金属冶炼的水平
7. 2.8克CO在高温下跟5.8克铁的某种氧化物完全反应，这种氧化物是
A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. 无法确定
8. 关于钢铁及制品的说法正确的是（ ）
A. 钢铁是钢和铁熔合在一起制得的具有金属特性的合金
B. 高炉中炼铁的主要反应可表示为：Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2
C. 铜粉在空气中加热后固体质量会增加，因此这个反应不遵守质量守恒定律
D. 处理金属废弃物的方法是填埋法
9. 商代的司母戊方鼎标志着我国在3000多年前青器铸造已达到一个较高的水平。西汉时期，我国首开“湿法炼铜”之先河，西汉刘安所著的《淮南万毕术》中已有“曾青得铁化为铜”的记载。回答下列问题：
（1）青铜属于_________(填“单质”、“化合物”、“合金”中之一)；
（2）“湿法炼铜”的原理可用一个化学方程式表示为___________；
（3）上述反应类型属于_________。
10. 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，装置如下图所示。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)
11. 铁生锈，实际上是___________与___________和___________等物质相互作用，发生氧化的过程，全世界每年因生锈损失的钢铁占世界年产量的 1/4，防止铁制品生锈，除了要保持铁制品表面___________和___________外，最常用的方法是___________，为了防止自行车的链条生锈，常采用的方法是___________。
【核心素养练】
1.钢丝棉是一种由低碳钢制成的细丝，直径约0.125～0.189毫米。小科利用钢丝棉探究铁制品锈蚀的条件，实验如下：
步骤一：取3个50 L活塞润滑性良好的注射器，检查气密性后备用。
步骤二：称取3团等质量的钢丝棉（每团体积约为6 cm3）,A保持干燥，B用少量蒸馏水润湿，C用少量食盐水润湿，分别放入甲、乙、丙注射器中。
步骤三：移动活塞，使它们均处于46L刻度处，再用橡皮帽封住注射孔（如图所示）。
步骤四：每隔一定时间观察并记录实验现象，具体现象记录见下表。
（1）检查注射器气密性：先用橡皮帽封住注射孔，用手向外拉动活塞，放手后观察到________________，则气密性良好。
（2）比较乙、丙实验现象得到的结论为________________________________________。
（3）钢铁生锈还需要氧气，根据本实验给出的数据计算出空气中氧气的体积分数为________
2.随着炼铁技术的进步，对物质资源的综合利用是大势所趋。竖炉冶铁工艺流程如图所示，根据下列流程图回答问题。
（1）铁矿石事先要经过粉碎处理，目的是________________________________________。
（2）赤铁矿的主要成分是________（填化学式），与CO反应的化学方程式为________________________。
（3）催化反应室里发生化合价变化的元素是____________________。
【中考体验】
1.（2022·上海·中考真题）银元素以游离态存在的物质是（ ）
A.Ag B.AgCl C.Ag2O D.AgNO3
2.（2022·山东滨州·中考真题）如图所示是模拟工业炼铁的化学反应装置，以下说法错误的是（ ）
A.实验开始时应先通入一氧化碳，目的是排净硬质玻璃管内的空气，防止爆炸
B.硬质玻璃管内氧化铁发生还原反应
C.实验过程中硬质玻璃管内观察到的现象是黑色粉末逐渐变成红色
D.装置中导管末端加一点燃的酒精灯，目的是为了燃烧未反应的一氧化碳，防止污染环境
3.（2022·山西晋中·中考真题）大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，在以下四种矿石中，可用于炼铁的是（ ）
A.赤铁矿（主要成分是Fe2O3） B.炉甘石（主要成分是ZnCO3）
C.铝土矿（主要成分是A12O3） D.赤铜矿（主要成分是Cu2O）
4.（2022·河南·中考真题）铁是目前世界上年产量最高的金属。工业上用铁矿石炼铁的反应原理为_______（用化学方程式表示）；铁制品锈蚀的过程是铁与空气中的_______同时发生化学反应的过程。
5.（2022·湖南娄底·中考真题）娄底市是湖南省最大的钢铁生产基地，某钢铁厂采用赤铁矿冶炼钢铁，其主要工艺流程如下，请完成下列问题。
[查阅资料]
Ⅰ.赤铁矿的主要成分是Fe2O3和SiO2
Ⅱ.石灰石的主要作用是将矿石中的SiO2转变为炉渣（主要成分是CaSiO3）和一种氧化物
（1）在步骤①中将固体反应物粉碎的目的是 _____。
（2）高炉气体中除SO2、CO外，主要成分还有 _____。
（3）在步骤②生成炉渣的反应中没有化合价的改变，请写出生成炉渣的化学反应方程式 _____。
（4）在步骤④中吹入氩气，使钢水循环流动，使各部分均匀混合，相当于化学实验中 _____的作用（填一种仪器名称）。
6.（2022·四川内江·中考真题）如图所示，某兴趣小组用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈的条件。
（1）四天后，________（填字母序号）试管中铁钉有明显锈迹。
（2）由此实验可以得出铁生锈的条件是_________。
