题目
钢铁工业是国家工业的基础。铁矿石、焦炭、石灰石-|||-高炉气体 高炉气体-|||-A区-|||-开始生成生铁 一氧化碳 氧化铁粉末-|||-形成炉渣-|||-→-|||-通风口 氢氧-|||-热空气 N2 B区 通风口 化钠-|||-O2 炉渣 出渣口 溶液-|||-出铁口 生铁-|||-(1) (2)（1）如图是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图，根据图1示回答下列问题。若图中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁，请写出A区和B区所发生主要反应的化学方程式：A区 ____ ；B区 ____ ， ____ 。（2）某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验，对固体产物成分等进行探究。【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末，实验装置如图2。【进行实验】该小组按上述实验设计，在一定温度下进行了实验，测得下列数据：①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g（玻璃管的质量为60.0g）②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g（冷却到室温称量）【分析与讨论】本实验中，玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家提出查阅资料。【查阅资料】①一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关。②一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁。③各物质的相关性质如下表： 物质 四氧化三铁 氧化亚铁 氧化铁 铁粉 颜色 黑色 黑色 红色 黑色 能否被磁铁吸引 能 不能 不能 能 【实验与猜想】①该小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体粉末全部能被吸引，则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和 ____ 。②进行猜想：黑色固体粉末可能a．全部为铁 b． ____ c． ____ 。【得出结论】通过实验中获得的数据进行计算，得出黑色固体粉末为（写名称） ____ 。【反思与评价】①一氧化碳还原氧化铁的实验中，若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应时间。②实验装置图中采用虚线框内的装置，其作用有 ____ 。A．收集一氧化碳 B．吸收二氧化碳 C．检验二氧化碳。
钢铁工业是国家工业的基础。
（1）如图是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图，根据图1示回答下列问题。
若图中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁，请写出A区和B区所发生主要反应的化学方程式：
A区 ____ ；B区 ____ ， ____ 。
（2）某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验，对固体产物成分等进行探究。
【设计实验】
用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末，实验装置如图2。
【进行实验】
该小组按上述实验设计，在一定温度下进行了实验，测得下列数据：
①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g（玻璃管的质量为60.0g）
②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g（冷却到室温称量）
【分析与讨论】
本实验中，玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家提出查阅资料。
【查阅资料】
①一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关。
②一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁。
③各物质的相关性质如下表：
【实验与猜想】
①该小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体粉末全部能被吸引，则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和 ____ 。
②进行猜想：黑色固体粉末可能a．全部为铁 b． ____ c． ____ 。
【得出结论】
通过实验中获得的数据进行计算，得出黑色固体粉末为（写名称） ____ 。
【反思与评价】
①一氧化碳还原氧化铁的实验中，若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应时间。
②实验装置图中采用虚线框内的装置，其作用有 ____ 。
A．收集一氧化碳 B．吸收二氧化碳 C．检验二氧化碳。
（1）如图是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图，根据图1示回答下列问题。
若图中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁，请写出A区和B区所发生主要反应的化学方程式：
A区 ____ ；B区 ____ ， ____ 。
（2）某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验，对固体产物成分等进行探究。
【设计实验】
用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末，实验装置如图2。
【进行实验】
该小组按上述实验设计，在一定温度下进行了实验，测得下列数据：
①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g（玻璃管的质量为60.0g）
②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g（冷却到室温称量）
【分析与讨论】
本实验中，玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家提出查阅资料。
【查阅资料】
①一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关。
②一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁。
③各物质的相关性质如下表：
| 物质 | 四氧化三铁 | 氧化亚铁 | 氧化铁 | 铁粉 |
| 颜色 | 黑色 | 黑色 | 红色 | 黑色 |
| 能否被磁铁吸引 | 能 | 不能 | 不能 | 能 |
①该小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体粉末全部能被吸引，则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和 ____ 。
②进行猜想：黑色固体粉末可能a．全部为铁 b． ____ c． ____ 。
【得出结论】
通过实验中获得的数据进行计算，得出黑色固体粉末为（写名称） ____ 。
【反思与评价】
①一氧化碳还原氧化铁的实验中，若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应时间。
②实验装置图中采用虚线框内的装置，其作用有 ____ 。
A．收集一氧化碳 B．吸收二氧化碳 C．检验二氧化碳。
题目解答
答案
解：（1）依据A区主要是生成铁的反应，所以方程式为：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；而B区主要是产生一氧化碳共发生了两个反应，方程式为：C+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2，CO2+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO；
（2）【实验与猜想】
①依据表中信息可知不能被磁铁吸引的物质是氧化铁和氧化亚铁，固体全部能被吸引，说明固体中一定不含有这两者；
②由于铁与四氧化三铁均能被磁铁吸引，所以可对黑色固体的成分可能是：全部是铁；全部是四氧化三铁；两者的混合物；
【得出结论】依据实验测得的数据可知氧化铁的质量是：66g-60g=6g，这些氧化铁中含有的氧元素质量是：6g×$\frac{16×3}{16×3+56×2}$×100%=1.8g，由于反应前后固体的质量差即为氧化铁失掉的氧的质量，所以可知反应前后失掉的氧的质量是：66g-65.8g=0.2g，所以该固体不可能全是铁，固体中还有1.6g氧元素没有失掉，假设全是四氧化三铁则其含有的氧元素质量是：5.8g×$\frac{4×16}{4×16+56×3}$×100%=1.6g，故全部是四氧化三铁，所以该固体粉末是四氧化三铁；
【反思与评价】因为二氧化碳和氢氧化钠溶液能反应且无现象，一氧化碳不能与氢氧化钠反应；
A、由于一氧化碳不能与氢氧化钠反应，结合装置的特点可知该装置能收集一氧化碳，同时排出氢氧化钠溶液；
B、二氧化碳和氢氧化钠溶液能反应，所以可以用来吸收二氧化碳；
C、由于二氧化碳和氢氧化钠溶液反应时没有明显的现象产生，所以不能用它来检验二氧化碳的存在；
答案：（1）3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2
C+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2CO2+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO
（2）实验与猜想 ①氧化亚铁 （FeO） ②全部为四氧化三铁 铁和四氧化三铁
得出结论 四氧化三铁
【反思与评价】AB
（2）【实验与猜想】
①依据表中信息可知不能被磁铁吸引的物质是氧化铁和氧化亚铁，固体全部能被吸引，说明固体中一定不含有这两者；
②由于铁与四氧化三铁均能被磁铁吸引，所以可对黑色固体的成分可能是：全部是铁；全部是四氧化三铁；两者的混合物；
【得出结论】依据实验测得的数据可知氧化铁的质量是：66g-60g=6g，这些氧化铁中含有的氧元素质量是：6g×$\frac{16×3}{16×3+56×2}$×100%=1.8g，由于反应前后固体的质量差即为氧化铁失掉的氧的质量，所以可知反应前后失掉的氧的质量是：66g-65.8g=0.2g，所以该固体不可能全是铁，固体中还有1.6g氧元素没有失掉，假设全是四氧化三铁则其含有的氧元素质量是：5.8g×$\frac{4×16}{4×16+56×3}$×100%=1.6g，故全部是四氧化三铁，所以该固体粉末是四氧化三铁；
【反思与评价】因为二氧化碳和氢氧化钠溶液能反应且无现象，一氧化碳不能与氢氧化钠反应；
A、由于一氧化碳不能与氢氧化钠反应，结合装置的特点可知该装置能收集一氧化碳，同时排出氢氧化钠溶液；
B、二氧化碳和氢氧化钠溶液能反应，所以可以用来吸收二氧化碳；
C、由于二氧化碳和氢氧化钠溶液反应时没有明显的现象产生，所以不能用它来检验二氧化碳的存在；
答案：（1）3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2
C+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2CO2+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO
（2）实验与猜想 ①氧化亚铁 （FeO） ②全部为四氧化三铁 铁和四氧化三铁
得出结论 四氧化三铁
【反思与评价】AB