初中化学铁的冶炼试题

早在春秋战国时期，我国就开始生成和使用铁器了。工业上炼铁的原理利用一氧化碳和氧化铁的反应。某校化学兴趣小组利用如图装置进行炼铁原理的实验探究（夹持装置省略）。请按要求填空：

（1）写出装置A中反应的化学方程式： 　　。

（2）装置B的作用为 　　，写出其中反应的化学方程式： 　　；

（3）当装置D硬质玻璃管中看到的现象为 　　、装置E中看到的现象为 　　时，说明装置D中反应发生了。

（4）同学们在讨论实验时，发现该装置存在一个不环保的缺陷，请你指出来： 　　。

铁是目前世界上使用最多的金属

（1）生活中：把铁制成铁锅，是利用了铁的延展性和　　性。为了防止铁制品锈蚀，可釆用的一种防锈方法是　　。

（2）工业上：如图是模拟赤铁矿炼铁的装置图

请回答下列问题：

①装置A玻璃管中的实验现象为　　。

②该套装置是否会对环境造成污染？　　（填“是”或“否”），请说明理由　　。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．溶液的基本特征是均一性，稳定性

B．用嘴吹灭蜡烛，其灭火原理是降低蜡烛的着火点

C．红磷燃烧产生大量的白雾，生成五氧化二磷固体

D．工业炼铁的原理：利用还原剂（CO）将铁从其化合物中置换出来

金属的利用和保护。

（1）图1利用了铜的物理性质是 　 　。

（2）图2说明铁具有 　 　性。

（3）工业上利用一氧化碳和氧化铁炼铁的化学方程式是 　                 　。

（4）图3是用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈条件的实验。只有甲中铁钉有明显锈迹。

①实验乙中植物油的作用是 　    　；

②由实验甲、丙可得出的结论是 　                 　。

（5）宜昌三峡机场新国际航站楼钢网架建设中，使用了700多吨钢。

①酸雨会腐蚀钢网架，造成酸雨的主要物质是 　     　；

A．	甲烷
B．	二氧化硫
C．	二氧化氮
D．	一氧化碳

②钢网架防腐漆施工时规定，表面清理结束4～8小时内必须进行防腐底漆的喷涂，其原因是 　                        　。

工业炼铁。

（1）工业炼铁的主要设备是　　；

（2）工业炼铁的原料包括　　（填字母）：

A．焦炭 B．铁矿石   C．烧碱   D．热空气

（3）下列矿石主要成分为Fe₃O₄的是　　（填字母）：

A．赤铁矿 B．磁铁矿   C．黄铁矿

（4）写出CO与Fe₂O₃反应方程式：　　。

以煤为原料获得的化工产品有着广泛的用途。请回答下列问题：

（1）煤是 　　（填"可再生"或"不可再生"）的化石能源。

（2）煤加工得到的焦炭广泛应用于炼铁。如图是高炉炼铁的示意图，据图回答：

①焦炭在炼铁过程中的主要作用是 　　、 　　；原料中石灰石的作用是 　　。

②铁矿石（主要成分为Fe ₂O ₃）进入高炉前要粉碎成小颗粒，其原因是 　　。写出高炉内生成铁的化学方程式： 　　。

③图中出铁口低于出渣口，说明生铁的密度比炉渣 　　（填"大"或"小"）。

（3）生铁的含碳量比钢 　　（填"高"或"低"）。

工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如图。

已知生铁的含量含碳量为2%﹣4.3%钢的含碳量为0.03%﹣2%。

（1）反应：①Fe ₂O ₃+3CO 2Fe+3CO ₂，②Fe ₂O ₃+3C 2Fe+3CO．属于置换反应的是 　 　，用于高炉炼铁的原理是 　 　（填序号）

（2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是 　 　。

（3）热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体的化学式是 　 　。炉渣中含有硅酸钙（CaSiO ₃），其中硅元素的化合价是 　 　。

（4）炼钢炉中，通入纯氧的目的是 　                  　。将钢锭轧成钢板，体现了金属的 　 　性。

（5）钢铁制品可能会生锈，写出用稀硫酸除锈反应的化学方程式 　 　。

研究金属的冶炼和腐蚀对于合理生产和使用金属有着重要意义。下列说法不正确的是（　　）

A．炼铁是将铁的化合物转化为铁单质的过程

B．炼铁时，固体原料从高炉下方加入，空气从上方通入

C．铁被腐蚀时发生了铁单质转化为铁的化合物的反应

D．洗净铁制品表面的油膜能有效防止其腐蚀

矿物资源的综合利用，可以节约资源与能源．黄铁矿的主要成分为二硫化亚铁（FeS ₂），黄铁矿煅烧的化学方程式：4FeS ₂+11O ₂═2Fe ₂O ₃+8SO ₂．产生的SO ₂用于生产硫酸，矿渣（含有少量的硫元素）用于冶铁．

查阅资料：SO ₂气体能使品红溶液褪色，能使澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为SO ₂+Ca（OH） ₂═CaSO ₃↓+H ₂O．

（1）FeS ₂中硫元素的化合价为 　 　．矿渣在炼铁高炉内反应产生的高炉气含CO、CO ₂、SO ₂等气体，其中 　 　是形成酸雨的气体．

（2）某化学兴趣小组为检验高炉气中的CO、CO ₂、SO ₂，设计了如图所示装置（不考虑其他气体对该实验的影响）．

①该装置不能检验出的气体是 　 　．

②装置B的作用是 　 　．

③装置E中发生反应的化学方程式为 　 　．

④确认高炉气中含CO的依据是 　   （填小写字母）．

a．装置C中澄清石灰水变浑浊      b．装置C中澄清石灰水不变浑浊

c．装置E中黑色粉末变成红色      d．装置F中澄清石灰水变浑浊

（3）请指出该装置存在的一处明显缺陷 　 　．

如图为教材中实验室模拟炼铁的实验改进装置（部分夹持仪器略去）。

实验步骤如下：

Ⅰ．连接好装置，并检查装置的气密性；

Ⅱ．装好药品，先通一会儿CO，再点燃酒精喷灯；

Ⅲ．实验结束，先撤去酒精喷灯，继续通CO直至玻璃管冷却：

回答下列问题：

（1）实验中可看到A处玻璃管里的粉末由红色逐渐变黑，说明Fe₂O₃转化为　　（填化学式），B瓶中澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为　　。

（2）步骤Ⅲ中先撤去酒精喷灯，继续通CO直至玻璃管冷却的目的是　　。

（3）盛满石灰水的B装置在此实验中的作用有下列说法：

①收集多余的CO

②检验并吸收反应生成的CO₂

上述说法中正确的　　

A．只有①B．只有②C．是①和②

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：

CO₂CO（CH₂）_n汽油

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：　                   　。

2021年5月15日，中国首个火星探测器祝融号成功着陆火星，传回的图像在视觉上呈现为橘红色，是因为其地表广泛分布赤铁矿。

（1）祝融号着陆后，展开太阳能板，把太阳能转化为 　 　能，驱动仪器正常运转；太阳能板主要成分是单晶硅，常温下硅元素与碳元素的化学性质相似，其原因是 　               　。

（2）赤铁矿的主要成分是 　   　（写化学式），工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式为 　                                 　。

（3）每年因腐蚀而报废的金属数量惊人，请列举防止铁制品生锈的一条措施 　 　。

高炉炼铁的主反应为Fe₂O₃+3CO $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$2Fe+3CO₂．下列有关说法正确的是（　　）

A．该反应既是氧化还原反应又是置换反应

B．CO由焦炭和焦炭燃烧所得的CO₂反应产生

C．所得产物为生铁，含碳量比钢低

D．高炉尾气对环境无影响，可直接排放

兰州中山铁桥，位于城北白塔山下，历尽沧桑，百年不倒，多次参与维修大桥的工程师感叹道：“起初我们以为一百多年了，铆合处多少会有些锈蚀，可当我们将铆件启开后发现，里面完全是簇新的。当时使用炭火和锤具等简单工具，能达到如此工艺令人匪夷所思。”。请同学们结合自己所学的知识回答下列问题。

（1）中山铁桥铆合处簇新如初，说明百年来没有水和　　进入其中而造成锈蚀。

（2）我国生产和使用铁器历史悠久，请写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式　　。

（3）全世界每年因生锈损失的钢铁，约占世界年产量的四分之一，请你写出一种防止铁制品锈蚀的方法　　。（任填一种）

早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。

（1）用赤铁矿（主要成分是Fe₂O₃）冶炼生铁的化学方程式为　　。

（2）用铁锅炒菜是利用铁的　　 性，用生铁制铁锅而不用纯铁的主要原因是　　，铁锅与　　接触时容易锈蚀，防止铁锅锈蚀的一种方法是　　。