6.1 金属矿物及铁的冶炼
【题型1】金属矿物
1.“有山千丈色如丹”。广东丹霞山是世界自然遗产，其岩石中含较多氧化铁。下列说法正确的是
A. 氧化铁呈黑色 B. 氧化铁中铁元素为+2 价
C. 铁元素是人体必需的微量元素 D. 人体内缺铁会引起骨质疏松
2.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）
【题型2】工业炼铁
1.炼铁厂以赤铁矿 、焦炭 、石灰石 、空气等为主要原料来炼铁，主要反应过程如图所示：
请根据图示及所学知识判断下列说法错误的是
A. 工业炼铁的设备是高炉
B. 焦炭的作用是提供热量和制取一氧化碳
C. 生铁属于混合物
D. 生成铁的主要反应是：CO＋Fe2O3Fe＋CO2
2.人类社会的文明进步与金属材料的发展密切相关。
（1）商代文物黄金面罩，其制作工艺先进，薄如蝉翼，利用了黄金良好的 性。
（2）明代《天工开物》中记载“炒钢法”的生产工艺是现代钢铁冶炼的先者。现代高炉炼铁中一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为 ，原料中焦炭的作用是提供热量和
（用化学方程式回答）。
（3）铝被广泛应用，原因之一是铝的抗腐蚀性能良好。铝具有良好抗腐蚀性能的原因是 。
【题型3】实验室模拟工业炼铁
1.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
2.明明同学笔记中有处错误，你认为该错误是图中的哪一处
A. a处 B. b处 C. c处 D. d处
【题型4】工业炼铁的相关计算
1.某炼铁厂用赤铁矿石冶炼生铁。若要炼出1120t含铁90%的生铁，需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量是
A. B. C. D.
2.春秋初期，绍兴一带是南方的一个冶铁中心，其炼铁方法是在1000°C左右的温度下，使木炭和铁矿石（主要成分为）发生一系列的反应生成含较多杂质的海绵铁。其中主要化学反应为：下列说法错误的是
A．海绵铁是一种混合物
B．上述反应中CO有还原性
C．中铁元素的化合价为+3价
D．炼铁过程中只生成，不需尾气处理
3.某工厂用海南石碌铁矿含杂质15%的铁矿石（主要成分是Fe2O3）炼铁，（反应的化学方程式3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2）若日产生铁中含铁的质量为224t，则每天要消耗铁矿石多少t？（已知杂质中不含铁元素）
巩固练习
1.下列有关金属材料的说法正确的是
A. 铁矿石是一种铁合金 B. 氧化铁属于金属材料
C. 生铁的含碳量高于钢 D. 自然界中的金属都以化合物的形式存在
2.人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。下列有关金属材料的说法中，正确的是
A．金属在常温下都是固体
B．工业炼铁的原理是，该反应属于置换反应
C．铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更容易生锈
D．铝制品不易被锈蚀是因为铝不与氧气反应
3.对比是学习化学的重要方法。下列关于Fe2O3与Fe3O4的比较中正确的是
A. Fe2O3为黑色，Fe3O4为红棕色
B. Fe2O3和Fe3O4都是铁的氧化物
C. Fe2O3可用于炼铁，Fe3O4不可用于炼铁
D. Fe2O3是磁铁矿的主要成分，Fe3O4是赤铁矿的主要成分
4.实验室用如图所示装置进行模拟炼铁实验。下列说法正确的是
A. Fe2O3是磁铁矿的主要成分 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
5.现有12t赤铁矿石(其他杂质不参加反应)，用于冶炼生铁，充分冶炼后得到的固体残余物为9.3t，请你计算该赤铁矿石中有效成分的含量
A. 77.5% B. 75% C. 22.5% D. 25%
6.利用如图所示装置测定某铁的氧化物的化学式。实验记录数据如下：①装铁的氧化物的硬质玻璃管的质量为20g；②硬质玻璃管与铁的氧化物的质量共为31.6g；③通入一氧化碳并加热至铁的氧化物全部转化为铁后，生成的二氧化碳全部被澄清石灰水吸收，且B中生成沉淀的质量为20g。根据以上实验记录，计算此铁的氧化物的化学式为
A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．FeO D．Fe5O7
7.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）。
8.2022年春晚舞蹈《只此青绿》源于宋代名作《千里江山图》。
（1）《千里江山图》流传千年依旧色彩艳丽，璀璨夺目，与所用矿石颜料有关。说明所用矿石颜料化学性质 （填“稳定”或“不稳定”）：
（2）矿石颜料之一赭石（主要成分为Fe2O3）属赤铁矿，我国早在春秋战国时就开始炼铁。用赤铁矿炼铁的主要反应原理是 （用化学方程式表示）：
（3）实验室可用如图所示的装置进行模拟炼铁。
反应前大玻璃管中加入铁的氧化物（FexOy）试样的质量为12.6g。加热前，应先往大玻璃管中通入CO气体的原因是 。实验结束后，继续通入CO气体，直至大玻璃管冷却。此时NaOH溶液的质量增加了7.7g。推算该铁的氧化物的化学式中x、y的比为
（填最简整数比）。
9.黄铜是铜锌合金，可用于制造钱币、机器零件等。利用黄铜制造各种物品的过程中，会产生大量的黄铜渣，主要含有Zn、Cu、ZnO、CuO。一种利用黄铜渣获取金属铜和硫酸锌溶液的实验流程如图所示。请回答下列问题。
（1）下列说法正确的是 。（填字母序号）
a．黄铜不能被腐蚀 b．黄铜的硬度比铜小 c．黄铜的熔点比锌低
（2）“酸溶”过程中有气体生成，发生反应的化学方程式为 。
（3）“置换”过程中需要加入过量Zn的目的是 。
（4）为进一步提高原料利用率，得到更多的铜和硫酸锌溶液，需要对流程中的“滤渣”进行处理，向滤渣中缓慢加入 （选填“稀硫酸”或“稀盐酸”）并不断搅拌，观察到 时停止加入，过滤。
（5）上述流程中，能判断锌的金属活动性比铜强的事实是 。（任写一条）
10.兴趣小组同学模仿工业高炉炼铁原理，用图1实验装置（加热装置已省略）探究治炼铜的化学原理。实验操作过程如下：
①将CuO加水制成糊状，用毛笔刷在试管内壁，烘干；然后在试管底部加入一定量的焦炭，再向试管里通入干燥的CO2，此时用仪器测得CO2含量为ag/L，用气球密封试管口。
②用酒精灯加热试管中的氧化铜部位一段时间，无明显现象，随后熄灭酒精灯。
③高温加热焦炭部位一段时间，停止加热，用热成像仪拍摄图1中虚线框部位，数据输出得到图11。恢复至与①相同的条件测得CO2含量为0.2ag/L。
④再次用酒精灯加热氧化铜部位，1分钟左右黑色固体变成紫红色。
（1）操作②中实验现象说明CO2 （选填“能”或“不能”）与CuO反应。
（2）操作③中CO2含量减小的原因是 。
（3）操作④中的化学反应方程式为 。
（4）实验结束后，一般将装置内的气体灼烧处理，目的是 。
（5）由图2可知，刚停止加热后焦炭区温度降低更快，可能的原因是 。
11.在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。
（1）金刚石和石墨都是碳的单质，但二者的物理性质差异很大，其原因是__________________。
（2）有机高分子材料应用广泛。下列物品中，用有机合成材料制作的是（填字母）。
A. 钱币 B. 乳胶手套 C. 不锈钢餐具 D. 棉布围裙
（3）为缓解温室效应，我国提出“碳达峰”和“碳中和”目标，并将其写入政府工作报告。
①“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”指的物质是______。
②我国科学家研发出一种缓解温室效应的新技术，其主要原理是在催化剂的作用下将二氧化碳和氢气高效转化为甲醇（CH3OH）和水，写出该反应的化学方程式__________________。
（4）如图是用CO还原氧化铁并进行尾气处理的示意图。
①请写出装置A中发生反应的化学方程式____________。
②为避免CO污染空气，并回收利用CO，请将装置B中的导管补画完整______。
③为确定反应后装置B中溶质的成分，某同学设计了以下实验方案：取少量装置B中溶液于试管中，加入足量BaCl2溶液，充分反应后静置，取上层清液滴加酚酞溶液。若观察到溶液变红，说明溶质为Na2CO3和NaOH。若将上述方案中足量的BaCl2溶液换为足量的Ba(OH)2溶液，判断此方案是否可行，并说明理由：_________。
（5）鸡蛋壳的主要成分为碳酸钙。某化学小组欲探究鸡蛋壳中碳酸钙的含量，称取11g鸡蛋壳碎片放入烧杯中，然后加入50g稀盐酸，恰好完全反应，结束后称量烧杯中剩余物质总质量为56.6g（鸡蛋壳中杂质不与稀盐酸反应，气体的溶解忽略不计）。请你计算出该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。（百分号前保留1位小数）
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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6.1 金属矿物及铁的冶炼
【题型1】金属矿物
1.“有山千丈色如丹”。广东丹霞山是世界自然遗产，其岩石中含较多氧化铁。下列说法正确的是
A. 氧化铁呈黑色 B. 氧化铁中铁元素为+2 价
C. 铁元素是人体必需的微量元素 D. 人体内缺铁会引起骨质疏松
【答案】C
【详解】A、氧化铁呈红棕色；不符合题意；
B、根据化学式：Fe2O3，在化合物中氧元素一般显-2价，设铁元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：2x+（-2）×3=0，则x=+3价；不符合题意；
C、人体缺乏铁元素会患贫血，铁含量在0.01%以下，铁元素是人体必需的微量元素；符合题意；
D、铁是合成血红蛋白的主要元素，缺乏会患贫血；不符合题意；
故选：C。
2.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
【详解】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。
【题型2】工业炼铁
1.炼铁厂以赤铁矿 、焦炭 、石灰石 、空气等为主要原料来炼铁，主要反应过程如图所示：
请根据图示及所学知识判断下列说法错误的是
A. 工业炼铁的设备是高炉
B. 焦炭的作用是提供热量和制取一氧化碳
C. 生铁属于混合物
D. 生成铁的主要反应是：CO＋Fe2O3Fe＋CO2
【答案】D
【详解】A、工业炼铁的设备是高炉，说法正确，不符合题意；
B、焦炭燃烧生成二氧化碳，放出大量的热，二氧化碳和焦炭在高温下反应生成一氧化碳，故焦炭的作用是：提供热量和制取一氧化碳，不符合题意；
C、生铁是由铁、碳等混合而成，属于混合物，不符合题意；
D、高炉炼铁的原理是一氧化碳和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：，未配平，符合题意。
故选D。
2.人类社会的文明进步与金属材料的发展密切相关。
（1）商代文物黄金面罩，其制作工艺先进，薄如蝉翼，利用了黄金良好的 性。
（2）明代《天工开物》中记载“炒钢法”的生产工艺是现代钢铁冶炼的先者。现代高炉炼铁中一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为 ，原料中焦炭的作用是提供热量和
（用化学方程式回答）。
（3）铝被广泛应用，原因之一是铝的抗腐蚀性能良好。铝具有良好抗腐蚀性能的原因是 。
【答案】（1）延展（2） 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 C+CO22CO
（3）铝在空气中与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，保护铝不被腐蚀
【详解】（1）黄金能制成面罩，压成薄片，利用了黄金良好的延展性；
（2）①高炉炼铁中一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
②原料中焦炭的作用是提供热量和与二氧化碳反应生成还原剂一氧化碳，化学方程式为：C+CO22CO；
（3）铝的抗腐蚀性能良好的原因是：铝在空气中与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，保护铝不被腐蚀。
【题型3】实验室模拟工业炼铁
1.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
【详解】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。
2.明明同学笔记中有处错误，你认为该错误是图中的哪一处
A. a处 B. b处 C. c处 D. d处
【答案】D
【详解】A、赤铁矿的主要成分是Fe2O3，a处笔记正确；
B、一氧化碳有毒，是一种有毒气体，b处笔记正确；
C、一氧化碳与氧化铁在高温的条件下，生成铁和二氧化碳，c处笔记正确；
D、置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和化合物，炼铁原理中反应物是两种化合物，不属于置换反应，d处笔记错误。
故选D。
【题型4】工业炼铁的相关计算
1.某炼铁厂用赤铁矿石冶炼生铁。若要炼出1120t含铁90%的生铁，需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设理论上需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量为x
x=1800t。
故选C。
2.春秋初期，绍兴一带是南方的一个冶铁中心，其炼铁方法是在1000°C左右的温度下，使木炭和铁矿石（主要成分为）发生一系列的反应生成含较多杂质的海绵铁。其中主要化学反应为：下列说法错误的是
A．海绵铁是一种混合物
B．上述反应中CO有还原性
C．中铁元素的化合价为+3价
D．炼铁过程中只生成，不需尾气处理
【答案】D
【详解】A、海绵铁中含有较多杂质，属于混合物，该选项说法正确；
B、在该反应中，一氧化碳夺取了氧化铁中的氧元素，说明一氧化碳具有还原性，该选项说法正确；
C、Fe2O3中，氧元素化合价为-2价，设铁元素化合价为x，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则2x+（-2）×3=0，解得x=+3，该选项说法正确；
D、尾气中可能含有一氧化碳，而一氧化碳会污染空气，则需要处理尾气，该选项说法错误。
故选D。
3.某工厂用海南石碌铁矿含杂质15%的铁矿石（主要成分是Fe2O3）炼铁，（反应的化学方程式3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2）若日产生铁中含铁的质量为224t，则每天要消耗铁矿石多少t？（已知杂质中不含铁元素）
【答案】设需消耗铁矿石的质量为x，
x=376.47t
答：每天要消耗铁矿石376.47t。
巩固练习
1.下列有关金属材料的说法正确的是
A. 铁矿石是一种铁合金 B. 氧化铁属于金属材料
C. 生铁的含碳量高于钢 D. 自然界中的金属都以化合物的形式存在
【答案】C
【详解】A、铁矿石不是铁合金，故说法错误；
B、氧化铁是铁的氧化物，不是金属材料，故说法错误；
C、生铁和钢都是铁合金，其中含碳量较高的是生铁，故说法正确；
D、少数不活泼金属以单质形式存在，如金、银等，故说法错误。
故选C。
2.人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。下列有关金属材料的说法中，正确的是
A．金属在常温下都是固体
B．工业炼铁的原理是，该反应属于置换反应
C．铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更容易生锈
D．铝制品不易被锈蚀是因为铝不与氧气反应
【答案】C
【详解】A、金属在常温下不都是固体，如汞常温下为液态，选项错误；
B、置换反应的定义是单质和化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，工业炼铁原理反应物是一氧化碳和氧化铁，没有单质，不属于置换反应，选项错误；
C、铁与氧气、水共同反应生成铁锈，所以铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更容易生锈，选项正确；
D、铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，阻止铝与氧气反应，所以铝制品不易被锈蚀，选项错误；
故选：C。
3.对比是学习化学的重要方法。下列关于Fe2O3与Fe3O4的比较中正确的是
A. Fe2O3为黑色，Fe3O4为红棕色
B. Fe2O3和Fe3O4都是铁的氧化物
C. Fe2O3可用于炼铁，Fe3O4不可用于炼铁
D. Fe2O3是磁铁矿的主要成分，Fe3O4是赤铁矿的主要成分
【答案】B
【详解】A、氧化铁是红棕色的，四氧化三铁是黑色的，不符合题意；
B、氧化铁和四氧化三铁均是由Fe、O两种元素组成的化合物，均属于铁的氧化物，符合题意；
C、氧化铁和四氧化三铁均能与一氧化碳等还原剂在高温下反应生成铁，均可用于炼铁，不符合题意；
D、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，赤铁矿的主要成分是氧化铁，不符合题意。
故选B。
4.实验室用如图所示装置进行模拟炼铁实验。下列说法正确的是
A. Fe2O3是磁铁矿的主要成分 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
【答案】C
【详解】A、氧化铁是赤铁矿的主要成分，磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，故A说法不正确，不符合题意；
B、由于一氧化碳有毒，与空气混合遇明火可能会发生爆炸，所以应先通入CO，将装置内空气排尽，然后加热氧化铁，防止发生爆炸，故B说法不正确，不符合题意；
C、一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，故红棕色的Fe2O3逐渐变黑，故C说法正确，符合题意；
D、一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳散逸到空气中，会污染空气，故气体通过澄清石灰水后，应进行尾气处理，故D说法不正确，不符合题意；
故选C。
5.现有12t赤铁矿石(其他杂质不参加反应)，用于冶炼生铁，充分冶炼后得到的固体残余物为9.3t，请你计算该赤铁矿石中有效成分的含量
A. 77.5% B. 75% C. 22.5% D. 25%
【答案】B
【详解】用赤铁矿冶炼生铁的方程式为：，反应后剩余固体的总质量比原来减少12t-9.3t=2.7t，因为杂质不参加反应，所以减少的质量即为原铁矿石中氧化铁中氧元素的质量，由此可得原铁矿石中氧化铁的质量为，故该赤铁矿石中有效成分的含量为
故选：B
6.利用如图所示装置测定某铁的氧化物的化学式。实验记录数据如下：①装铁的氧化物的硬质玻璃管的质量为20g；②硬质玻璃管与铁的氧化物的质量共为31.6g；③通入一氧化碳并加热至铁的氧化物全部转化为铁后，生成的二氧化碳全部被澄清石灰水吸收，且B中生成沉淀的质量为20g。根据以上实验记录，计算此铁的氧化物的化学式为
A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．FeO D．Fe5O7
【答案】B
【详解】由描述①②可知，装入的铁的氧化物质量为，由③可知生成的碳酸钙质量为20g，
设生成20g碳酸钙时需要二氧化碳的质量为，
则8.8g二氧化碳中氧元素的质量为，则来自铁的氧化物的氧元素的质量为，则铁的氧化物中铁元素的质量为，则铁的氧化物中，铁原子和氧原子的原子个数比为，则该铁的氧化物为四氧化三铁；
故选：B。
7.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
【详解】（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。
8.2022年春晚舞蹈《只此青绿》源于宋代名作《千里江山图》。
（1）《千里江山图》流传千年依旧色彩艳丽，璀璨夺目，与所用矿石颜料有关。说明所用矿石颜料化学性质 （填“稳定”或“不稳定”）：
（2）矿石颜料之一赭石（主要成分为Fe2O3）属赤铁矿，我国早在春秋战国时就开始炼铁。用赤铁矿炼铁的主要反应原理是 （用化学方程式表示）：
（3）实验室可用如图所示的装置进行模拟炼铁。
反应前大玻璃管中加入铁的氧化物（FexOy）试样的质量为12.6g。加热前，应先往大玻璃管中通入CO气体的原因是 。实验结束后，继续通入CO气体，直至大玻璃管冷却。此时NaOH溶液的质量增加了7.7g。推算该铁的氧化物的化学式中x、y的比为
（填最简整数比）。
【答案】（1）稳定 （2）（3） 排净装置内的空气，避免加热混合气体引起爆炸 1：1
【详解】（1）《千里江山图》流传千年依旧色彩艳丽，说明矿石颜料在常温下化学性质稳定。
（2）赤铁矿炼铁的反应原理是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。
（3）加热前，应先往大玻璃管中通入CO气体的原因是排尽装置内空气，防止一氧化碳和空气混合加热发生爆炸；FexOy与一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，NaOH溶液吸收二氧化碳，溶液质量增加了7.7g，即为二氧化碳的质量，
x=1,y=1
故该铁的氧化物的化学式中x、y的比为1:1。
9.黄铜是铜锌合金，可用于制造钱币、机器零件等。利用黄铜制造各种物品的过程中，会产生大量的黄铜渣，主要含有Zn、Cu、ZnO、CuO。一种利用黄铜渣获取金属铜和硫酸锌溶液的实验流程如图所示。请回答下列问题。
（1）下列说法正确的是 。（填字母序号）
a．黄铜不能被腐蚀 b．黄铜的硬度比铜小 c．黄铜的熔点比锌低
（2）“酸溶”过程中有气体生成，发生反应的化学方程式为 。
（3）“置换”过程中需要加入过量Zn的目的是 。
（4）为进一步提高原料利用率，得到更多的铜和硫酸锌溶液，需要对流程中的“滤渣”进行处理，向滤渣中缓慢加入 （选填“稀硫酸”或“稀盐酸”）并不断搅拌，观察到 时停止加入，过滤。
（5）上述流程中，能判断锌的金属活动性比铜强的事实是 。（任写一条）
【答案】（1）c（2）（3）使硫酸铜完全反应（4） 稀硫酸 无气泡冒出（无气体产生）（5）“酸溶”过程中Zn能与稀H2SO4反应，而Cu不能反应或（“置换”过程中锌能置换出硫酸铜溶液中的铜）
【详解】（1）a．黄铜比较耐腐蚀，但是能被腐蚀，不符合题意；
b．合金的硬度比组成金属大，因此黄铜的硬度比铜大，不符合题意；
c．合金熔点要比组成金属低，因此黄铜的熔点比锌低，符合题意。
故选c；
（2）“酸溶”过程中有气体生成，发生反应为锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为：；
（3）“酸溶”过程中锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，置换过程中加入过量锌，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，故目的是：使硫酸铜完全反应；
（4）滤渣中含反应生成的铜和过量的锌，要想得到铜和硫酸锌溶液，应加入稀硫酸，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，可除去锌；
锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，故观察到无气泡冒出时停止加入，过滤；
（5）“酸溶”过程中Zn能与稀H2SO4反应，而Cu不能反应，说明在金属活动性顺序里，锌排在氢前，铜排在氢后，说明锌比铜活泼；或“置换”过程中锌能置换出硫酸铜溶液中的铜，说明锌比铜活泼。
10.兴趣小组同学模仿工业高炉炼铁原理，用图1实验装置（加热装置已省略）探究治炼铜的化学原理。实验操作过程如下：
①将CuO加水制成糊状，用毛笔刷在试管内壁，烘干；然后在试管底部加入一定量的焦炭，再向试管里通入干燥的CO2，此时用仪器测得CO2含量为ag/L，用气球密封试管口。
②用酒精灯加热试管中的氧化铜部位一段时间，无明显现象，随后熄灭酒精灯。
③高温加热焦炭部位一段时间，停止加热，用热成像仪拍摄图1中虚线框部位，数据输出得到图11。恢复至与①相同的条件测得CO2含量为0.2ag/L。
④再次用酒精灯加热氧化铜部位，1分钟左右黑色固体变成紫红色。
（1）操作②中实验现象说明CO2 （选填“能”或“不能”）与CuO反应。
（2）操作③中CO2含量减小的原因是 。
（3）操作④中的化学反应方程式为 。
（4）实验结束后，一般将装置内的气体灼烧处理，目的是 。
（5）由图2可知，刚停止加热后焦炭区温度降低更快，可能的原因是 。
【答案】（1）不能（2）二氧化碳与焦炭发生反应（3）（4）防止一氧化碳污染环境（5）焦炭和二氧化碳的反应为吸热反应
【详解】（1）②用酒精灯加热试管中的氧化铜部位一段时间，无明显现象，故操作②中实验现象说明CO2不能与CuO反应。
（2）操作③中CO2含量减小的原因是二氧化碳与焦炭发生反应生成一氧化碳。
（3）操作④中的化学反应为一氧化碳和氧化铜加热生成铜和二氧化碳，化学方程式为：。
（4）实验结束后，装置中可能存在一氧化碳，一氧化碳有剧毒，故一般将装置内的气体灼烧处理，目的是防止一氧化碳污染环境。
（5）图2可知，刚停止加热后焦炭区温度降低更快，可能的原因是焦炭和二氧化碳高温生成一氧化碳的反应为吸热反应。
11.在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。
（1）金刚石和石墨都是碳的单质，但二者的物理性质差异很大，其原因是__________________。
（2）有机高分子材料应用广泛。下列物品中，用有机合成材料制作的是 （填字母）。
A. 钱币 B. 乳胶手套 C. 不锈钢餐具 D. 棉布围裙
（3）为缓解温室效应，我国提出“碳达峰”和“碳中和”目标，并将其写入政府工作报告。
①“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”指的物质是______。
②我国科学家研发出一种缓解温室效应的新技术，其主要原理是在催化剂的作用下将二氧化碳和氢气高效转化为甲醇（CH3OH）和水，写出该反应的化学方程式__________________。
（4）如图是用CO还原氧化铁并进行尾气处理的示意图。
①请写出装置A中发生反应的化学方程式____________。
②为避免CO污染空气，并回收利用CO，请将装置B中的导管补画完整______。
③为确定反应后装置B中溶质的成分，某同学设计了以下实验方案：取少量装置B中溶液于试管中，加入足量BaCl2溶液，充分反应后静置，取上层清液滴加酚酞溶液。若观察到溶液变红，说明溶质为Na2CO3和NaOH。若将上述方案中足量的BaCl2溶液换为足量的Ba(OH)2溶液，判断此方案是否可行，并说明理由：_________。
（5）鸡蛋壳的主要成分为碳酸钙。某化学小组欲探究鸡蛋壳中碳酸钙的含量，称取11g鸡蛋壳碎片放入烧杯中，然后加入50g稀盐酸，恰好完全反应，结束后称量烧杯中剩余物质总质量为56.6g（鸡蛋壳中杂质不与稀盐酸反应，气体的溶解忽略不计）。请你计算出该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。（百分号前保留1位小数）
【答案】（1）碳原子的排列方式不同 （2）B
（3） ①. 二氧化碳##CO2 ②.
（4） ①. ②. ③. 不可行，Ba(OH)2与Na2CO3反应生成NaOH和BaCO3，反应生成的NaOH和过量的Ba(OH)2都能使酚酞溶液变红，无法判断溶质中是否含有NaOH。
（5）解：反应生成的二氧化碳的质量为11g＋50g-56.6g=4.4g。
设：11g鸡蛋壳中碳酸钙的质量为。
故该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数=
答：该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为90.9%。
【解析】
（1）由于金刚石和石墨的碳原子的排列方式不同，所以二者的物理性质差异很大。故填：碳原子的排列方式不同。
（2）A、钱币属于金属材料；
B、乳胶手套属于有机合成材料；
C、不锈钢餐具属于金属材料；
D、棉布围裙属于天然有机高分子材料。
综上所述：选择B。
（3）①“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”指的物质是二氧化碳。故填：二氧化碳。
②在催化剂的作用下二氧化碳和氢气反应生成甲醇（CH3OH）和水，化学方程式。
（4）①CO与氧化铁高温条件反应生成铁和二氧化碳，化学方程式。
②为避免CO污染空气，并回收利用CO，即一氧化碳将氢氧化钠溶液排出，一氧化碳收集在瓶中，将装置B中的导管补画完整见图 ；
③由于Ba(OH)2与Na2CO3反应生成NaOH和BaCO3沉淀，反应生成的NaOH和过量的Ba(OH)2都能使酚酞溶液变红，无法判断溶质中是否含有NaOH。所以不可行。
（5）详见答案。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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