課題3金屬資源的利用和保護（第1課時）

金屬資源

1.金屬資源的存在形式

地球上的金屬資源除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存在外，其余都以化合物的形式

存在。工業(yè)上把用來提煉金屬的礦物叫金屬礦石。

2.幾種常見的金屬礦石和主要成分

金屬礦石赤鐵礦磁鐵礦鋁土礦赤銅礦金紅石軟錳礦

主要成分Fe2O3Fe3O4Al2O3Cu2OTiO2MnO2

鐵的冶煉

1.一氧化碳還原氧化鐵實驗

（1）實驗及注意事項

實驗裝置

現(xiàn)象紅色粉末逐漸變?yōu)楹谏吻迨宜儨啙?，點燃尾氣產(chǎn)生藍色火焰

①實驗時先通入一段時間CO，后點燃酒精燈，目的是排盡裝置內(nèi)的空氣，以免

加熱時CO與空氣混合發(fā)生爆炸

②實驗完畢后，先撤酒精噴燈，繼續(xù)通人CO直至玻璃管冷卻，目的是

注意事項

防止還原出的鐵與空氣接觸，在高溫下再次被氧化

③尾氣處理：尾氣中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以要將尾氣收集起來或點燃，以防其

直接排放到空氣中污染空氣

（2）常見尾氣處理方法

甲用氣球收集尾氣乙用點燃的方法處理尾氣丙將尾氣循環(huán)利用

2.工業(yè)煉鐵

高爐煉鐵

原料鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣

設(shè)備高爐

以鐵礦石為原料，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：3CO+Fe2O3=2Fe+CO2

反應(yīng)原理高溫

焦炭的主要作用是提供熱量和產(chǎn)生還原劑，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為C+O2==

高溫

CO2、CO2+C==2CO

產(chǎn)品生鐵

含雜質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的計算

化學(xué)方程式表示的各物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系是純凈物之間的質(zhì)量關(guān)系。當(dāng)反應(yīng)物或生成物中含有雜質(zhì)時，必須先

將它們換算成純凈物的質(zhì)量再代入化學(xué)方程式進行計算，可按下列公式進行轉(zhuǎn)化：

純凈物的質(zhì)量

(1)混合物中某物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(純度)=x100%。

混合物的質(zhì)量

(2)純凈物的質(zhì)量=混合物的質(zhì)量×純度。

純凈物的質(zhì)量

(3)混合物的質(zhì)量=。

純度

1．（2024·山東臨沂·中考真題）下列關(guān)于金屬和金屬材料的說法中正確的是

A．生鐵和鋼的含碳量不同

B．黃銅比純銅硬度小

C．合金屬于合成材料

D．大多數(shù)金屬在自然界中以單質(zhì)形式存在

【答案】A

【詳解】A、根據(jù)生鐵是指含碳量為2%～4.3%的鐵的合金，鋼是指含碳量為0.03%～2%的鐵的合金可知，

二者的主要區(qū)別為含碳量不同，故A選項說法正確，符合題意；

B、合金的硬度比組成它的純金屬大，因此黃銅是銅鋅合金，其硬度比純銅大，故B選項說法不正確，不符

合題意；

C、合金屬于金屬材料，不屬于合成材料，故C選項說法不正確，不符合題意；

D、大多數(shù)金屬活化學(xué)性質(zhì)較活潑，在自然界中以化合物形式存在；少數(shù)金屬，如金、銀等化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，

在自然界中以單質(zhì)形式存在，故D選項說法正確，不符合題意。

故選A。

2．（2023·江蘇常州·中考真題）同學(xué)們收集的下列礦石樣品中，主要成分為Fe3O4的是

A．赤鐵礦B．磁鐵礦C．孔雀石D．鋁土礦

【答案】B

【詳解】A、赤鐵礦的主要成分是氧化鐵，其主要成分的化學(xué)式為Fe2O3，故選項不符合題意；

B、磁鐵礦的主要成分是四氧化三鐵，其主要成分的化學(xué)式為Fe3O4，故選項符合題意；

C、孔雀石的主要成分是堿式碳酸銅，其主要成分的化學(xué)式為Cu2(OH)2CO3，故選項不符合題意；

D、鋁土礦的主要成分是氧化鋁，其主要成分的化學(xué)式為Al2O3，故選項不符合題意。

故選B。

3．（2024·廣西·中考真題）廣西鋁土礦資源豐富.鋁土礦的主要成分是

A．二氧化硅B．氧化鋁C．四氧化三鐵D．碳酸鈣

【答案】B

【詳解】鋁土礦含鋁元素，主要成分是氧化鋁，故選B。

4．（2024·福建·模擬預(yù)測）古文獻記載的大鑒爐煉鐵：“黑砂（主要成分為鐵的氧化物）為本……時時旋下，

用炭火以煅煉之?！比缦聢D所示。下列說法錯誤的是

A．該黑砂中可能含有Fe3O4

B．木炭僅作為燃料提供熱量

C．往通風(fēng)道中鼓風(fēng)能提高爐溫

D．增加大鑒爐高度能提高鐵的產(chǎn)量

【答案】B

【詳解】A、鐵的氧化物中，四氧化三鐵為黑色，故該黑砂中可能含有Fe3O4，說法正確；

B、木炭既作為燃料提供熱量，同時又和二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳，為煉鐵提供還原性氣體，說法錯誤；

C、往通風(fēng)道中鼓風(fēng)，可以使木炭充分燃燒，故能提高爐溫，說法正確；

D、增加大鑒爐高度能提高鐵的產(chǎn)量，說法正確。故選B。

5．（23-24九年級下·全國·隨堂練習(xí)）根據(jù)礦石的主要成分分析，下列礦石中，最適合煉鐵的是

A．磁鐵礦（主要成分Fe3O4）B．黃鐵礦（主要成分FeS2）

C．菱鐵礦（主要成分FeCO3）D．赤銅礦（主要成分Cu2O）

【答案】A

【詳解】赤銅礦中不含鐵元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，不能冶煉出鐵；黃鐵礦的產(chǎn)物中含有污染性物質(zhì)二氧

化硫，會污染空氣；磁鐵礦和菱鐵礦中均含有鐵元素，且產(chǎn)物不污染環(huán)境，但菱鐵礦中鐵的含量較低，則

磁鐵礦最適合煉鐵，故選A。

6．（2024·江蘇蘇州·一模）為了減少工業(yè)煉鐵中CO、CO2的排放，小蘇同學(xué)基于碳中和理念設(shè)計了一個低

碳行動方案，方案流程如圖所示，下列分析不正確的是

A．該方案可以除去CO2，還可實現(xiàn)CaCO3、CO的部分或全部循環(huán)利用

B．該方案中的CO重新通入高爐后，起的主要作用是還原赤鐵礦

C．流程圖中反應(yīng)1和反應(yīng)2，都屬于化合反應(yīng)，且反應(yīng)后碳元素化合價均發(fā)生改變

D．實驗室用48gFe2O3粉末作為原料模擬煉鐵，反應(yīng)后測得固體中的鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為7：1，

若煉鐵過程中只發(fā)生流程圖中的反應(yīng)3，則理論上參加反應(yīng)的Fe2O3質(zhì)量為32g

【答案】A

【詳解】A、根據(jù)流程圖，該方案中二氧化碳既是反應(yīng)物又是生成物，可以循環(huán)利用，碳酸鈣和一氧化碳既

是反應(yīng)物又是生成物，可循環(huán)利用，故還可實現(xiàn)CaCO3、CO的部分或全部循環(huán)利用，故A分析不正確；

B、赤鐵礦的主要成分是氧化鐵，一氧化碳與氧化鐵高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，該方案中的CO重

新通入高爐后，起的主要作用是還原赤鐵礦，故B分析正確；

C、流程圖中反應(yīng)1為碳和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，反應(yīng)2為碳和二氧化碳高溫下反應(yīng)生成一氧化碳，這兩

個反應(yīng)均是兩種物質(zhì)生成一種物質(zhì)，符合“多變一”的特點，都屬于化合反應(yīng)；反應(yīng)1中反應(yīng)前碳元素的化合

價為0，反應(yīng)后碳元素的化合價為+4價，發(fā)生改變；反應(yīng)2中反應(yīng)前碳元素的化合價為0價和+4價，反應(yīng)

后碳元素的化合價為+2價，發(fā)生改變，故C分析正確；

112

D、實驗室用48gFe2O3粉末作為原料模擬煉鐵，48g氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量為48g′′100%=33.6g，反

160

1

應(yīng)后測得固體中的鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為7：1，則反應(yīng)后固體中氧元素的質(zhì)量為33.6g′=4.8g，若

7

煉鐵過程中只發(fā)生流程圖中的反應(yīng)3，反應(yīng)后固體中的氧元素存在于沒有反應(yīng)的氧化鐵中，說明氧化鐵沒有

48

反應(yīng)完全，根據(jù)氧元素守恒，則沒有參與反應(yīng)的氧化鐵的質(zhì)量為4.8g?（′100%）=16g，理論上參加反應(yīng)

160

的Fe2O3質(zhì)量為48g-16g=32g，故D分析正確；

故選：A。

7．（23-24九年級下·廣東廣州·開學(xué)考試）中國已經(jīng)成為全球最大的鋼鐵生產(chǎn)和消費國，某同學(xué)用下圖所示

裝置模擬工業(yè)煉鐵，下列說法正確的是

A．赤鐵礦是常見的鐵合金

B．工業(yè)煉鐵的原料只有焦炭、鐵礦石和石灰石

C．反應(yīng)前先通入一氧化碳再加熱，反應(yīng)后應(yīng)先撤去酒精噴燈再停止通入一氧化碳

D．反應(yīng)中黑色赤鐵礦粉末逐漸變?yōu)榧t色，澄清石灰水逐漸變渾濁

【答案】C

【詳解】A、赤鐵礦的主要成分為氧化鐵，其不屬于鐵合金，該選項說法不正確；

B、工業(yè)煉鐵的原料除了焦炭、鐵礦石和石灰石外，還有空氣，該選項說法不正確；

C、一氧化碳為可燃性氣體，實驗開始前要先通一氧化碳，除去裝置中的空氣后，再點燃酒精燈，防止其不

純時加熱發(fā)生爆炸，實驗結(jié)束后，為了防止澄清石灰水倒吸，且為了防止高溫的鐵重新被氧化，熄滅酒精

燈后，應(yīng)繼續(xù)通一氧化碳至裝置冷卻為止，該選項說法正確；

D、氧化鐵為紅色固體，一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下生成黑色的鐵粉和二氧化碳，則玻璃管中的固體由

紅色變黑色，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，該選項說法不正確。

故選C。

8．（2024·廣西欽州·三模）如圖為《天工開物》中描繪我國古代煉鐵的場景。下列說法錯誤的是

A．鐵是地殼中含量僅次于鋁的金屬元素

B．焦炭只起提供熱量的作用

高溫

C．煉鐵中的原理可為Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

D．煉鐵中風(fēng)箱鼓入空氣與投料逆行是為了增大反應(yīng)物的接觸面積，反應(yīng)更加充分

【答案】B

【詳解】A、地殼含量較多的元素（前四種）按含量從高到低的排序為：氧、硅、鋁、鐵，鐵是地殼中含量

僅次于鋁的金屬元素，故選項說法正確；

B、碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，放出熱量；二氧化碳與焦炭高溫下反應(yīng)生成一氧化碳；因此工業(yè)煉鐵中焦

炭除了起到提供熱量的作用，還可將二氧化碳還原為一氧化碳，為反應(yīng)提供還原劑，故選項說法錯誤；

C、煉鐵的原理可以是一氧化碳和氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

高溫

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，故選項說法正確；

D、煉鐵中風(fēng)箱鼓入空氣與投料逆行是為了增大反應(yīng)物的接觸面積，反應(yīng)更加充分，故選項說法正確。

故選B。

9．（2024·江蘇蘇州·中考真題）下列有關(guān)金屬的說法正確的是

A．常溫下，所有金屬單質(zhì)均是固體

B．工業(yè)煉鐵可用一氧化碳將鐵的氧化物還原成鐵

C．鐵的銹蝕只與空氣中的氧氣有關(guān)

D．廢舊鐵制用品應(yīng)該直接填埋處理

【答案】B

【詳解】A、金屬并不都是固體，大多數(shù)金屬單質(zhì)在常溫下呈固態(tài)，金屬汞在常溫下呈液態(tài)，說法錯誤，不

符合題意；

B、工業(yè)煉鐵可用一氧化碳將鐵的氧化物還原成鐵，說法正確，符合題意；

C、鐵的銹蝕與空氣中的氧氣和水有關(guān)，說法錯誤，不符合題意；

D、廢舊鐵制品直接填埋處理會造成環(huán)境污染，應(yīng)回收處理，說法錯誤，不符合題意。

故選：B。

10．（2024·四川內(nèi)江·中考真題）如圖是實驗室模擬工業(yè)煉鐵的裝置。下列有關(guān)分析不正確的是

A．澄清石灰水變渾濁，說明有CO2生成

B．該反應(yīng)中，失去氧的物質(zhì)是CO

C．CO具有可燃性

D．硬質(zhì)玻璃管中固體質(zhì)量逐漸減小

【答案】B

【詳解】A、二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，澄清石灰水變渾濁，說明有CO2生成，故選項說法正確；

B、一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，該反應(yīng)中，失去氧的物質(zhì)是氧化鐵，故選項說法錯

誤；

C、一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會污染環(huán)境，常在裝置末端的導(dǎo)管口放一盞燃著的酒精燈，是為了點

燃尾氣，利用的是一氧化碳具有可燃性，故選項說法正確；

D、一氧化碳具有還原性，高溫下與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，隨著反應(yīng)的進行，硬質(zhì)玻璃管中固體質(zhì)

量逐漸減小，故選項說法正確；

故選：B。

11．（2024·山東濱州·一模）如圖所示，小海同學(xué)進行了模擬煉鐵的實驗。下列有關(guān)該實驗的說法正確的是

A．實驗開始前先通入CO再點燃A裝置

B．硬質(zhì)玻璃管中的現(xiàn)象是固體由黑變紅

C．B裝置的作用是吸收二氧化碳

D．A和C兩處的酒精燈作用相同

【答案】A

【詳解】A、一氧化碳具有可燃性，與空氣混合點燃易發(fā)生爆炸，因此實驗開始前應(yīng)先通入一段時間CO再

點燃A裝置，其目的是排盡裝置內(nèi)的空氣，防止爆炸，說法正確，符合題意；

B、硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生的反應(yīng)是一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，實驗現(xiàn)象是固體由

紅色變黑色，說法錯誤，不符合題意；

C、二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，則B裝置的作用是檢驗二氧化碳，說法錯誤，不符合題意；

D、A處酒精噴燈的作用是加熱，C處酒精燈的作用是點燃尾氣中的一氧化碳，防止污染空氣，因此A和C

兩處的酒精燈作用不相同，說法錯誤，不符合題意。

故選：A。

12．（23-24九年級下·黑龍江哈爾濱·開學(xué)考試）化學(xué)“變化美”、“現(xiàn)象美”，下列實驗現(xiàn)象描述錯誤的是

A．鐵片與稀硫酸反應(yīng)：溶液由無色變成淺綠色

B．一氧化碳還原氧化鐵：固體由黑色變成紅色

C．硫在氧氣中燃燒：發(fā)出藍紫色火焰

D．鋁與硫酸銅溶液反應(yīng)：溶液由藍色變成無色

【答案】B

【詳解】A、鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，可觀察到有氣泡產(chǎn)生，溶液由無色變?yōu)闇\綠色，該選項描

述正確；

B、一氧化碳還原紅色的氧化鐵生成黑色的鐵粉和二氧化碳，現(xiàn)象為固體由紅色變?yōu)楹谏?，該選項描述錯誤；

C、硫在氧氣中燃燒，發(fā)出明亮的藍紫色火焰，生成有刺激性氣味的氣體，該選項描述正確；

D、鋁和硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸鋁，可觀察到鋁表面有紅色固體析出，溶液由藍色變?yōu)闊o色，該選項描述

正確。

故選B。

13．（23-24九年級上·全國·課前預(yù)習(xí)）某工廠要用赤鐵礦石（主要成分是氧化鐵，假設(shè)雜質(zhì)不含鐵元素）來

煉制生鐵，若要煉制含鐵96%的生鐵126噸，假設(shè)在煉制過程中損失10%鐵元素，則理論上需要含雜質(zhì)20%

的赤鐵礦石的質(zhì)量為

A．216tB．240tC．125tD．200t

【答案】B

【詳解】設(shè)：煉制含鐵96%的生鐵126噸需要含雜質(zhì)20%的赤鐵礦石的質(zhì)量為x。

高溫

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

160112

x′（1-20%）126t′96%

160x′（1-20%）

=

112126t′96%

x=216t

由于在煉制過程中損失10%鐵元素，則理論上需要含雜質(zhì)20%的赤鐵礦石的質(zhì)量=216t÷（1－10%）=240t。

綜上所述：選擇B。

14．（23-24九年級上·黑龍江哈爾濱·開學(xué)考試）現(xiàn)有12t赤鐵礦石(其他雜質(zhì)不參加反應(yīng))，用于冶煉生鐵，

充分冶煉后得到的固體殘余物為9.3t，請你計算該赤鐵礦石中有效成分的含量

A．77.5%B．75%C．22.5%D．25%

【答案】B

高溫

【詳解】用赤鐵礦冶煉生鐵的方程式為：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，反應(yīng)后剩余固體的總質(zhì)量比原來減少

12t-9.3t=2.7t，因為雜質(zhì)不參加反應(yīng)，所以減少的質(zhì)量即為原鐵礦石中氧化鐵中氧元素的質(zhì)量，由此可得原

16′3

鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量為2.7t?（′100%）=9t，故該赤鐵礦石中有效成分的含量為

56′2+16′3

9t

′100%=75%.

12t

故選：B

15．（2023·黑龍江綏化·中考真題）將一氧化碳和鐵的氧化物FexOy置于密閉容器中，一定條件下充分反應(yīng)。

反應(yīng)過程中容器內(nèi)部分物質(zhì)的質(zhì)量變化如圖所示。下列說法正確的是

A．m的值為19.6

B．參加反應(yīng)的鐵的氧化物的質(zhì)量為16g

C．當(dāng)CO2質(zhì)量為4.4g時，容器內(nèi)CO的質(zhì)量為14g

D．鐵的氧化物中x:y=2:3

【答案】C

【詳解】A、由反應(yīng)的化學(xué)方程式：

高溫

yCO+FexOyxFe+yCO2

28y44y

(m-5.6)g17.6g

28y(m-5.6)g

=

44y17.6g

m=16.8

說法不正確；

B、生成鐵的質(zhì)量為16.8g，參加反應(yīng)的一氧化碳的質(zhì)量為16.8g-5.6g=11.2g，則鐵的氧化物中氧元素的質(zhì)量

為17.6g-11.2g=6.4g，參加反應(yīng)鐵的氧化物的質(zhì)量=16.8g+6.4g=23.2g，說法不正確；

C、當(dāng)二氧化碳質(zhì)量為4.4g時，由反應(yīng)的化學(xué)方程式，設(shè)該反應(yīng)消耗一氧化碳的質(zhì)量為z

高溫

yCO+FexOyxFe+yCO2

28y44y

z4.4g

28yz

=

44y4.4g

z=2.8g

則參加反應(yīng)的一氧化碳的質(zhì)量為2.8g，容器內(nèi)一氧化碳質(zhì)量=16.8g-2.8g=14g，說法正確；

16.8g6.4g

D、生成鐵的質(zhì)量為16.8g，鐵的氧化物種氧元素的質(zhì)量為6.4g，x:y=:=3:4，說法不正確；

5616

答案：C。

16．（2024·陜西延安·模擬預(yù)測）根據(jù)下列實驗裝置圖回答問題。

(1)儀器①的名稱為。

(2)實驗室用裝置A制取氧氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(3)實驗室收集一氧化氮氣體時，只能選用D作為收集裝置，不能用B、C裝置來收集，由此可判斷一氧化

氮氣體具有的性質(zhì)是(填序號)。

①可溶于水②難溶于水③能和空氣中某種氣體發(fā)生反應(yīng)

(4)圖E是模擬煉鐵的裝置，硬質(zhì)玻璃管中的實驗現(xiàn)象為。該套裝置(填“會”或“不會”)對環(huán)境造成污

染。

【答案】(1)水槽

MnO2

(2)2H2O22H2O+O2-

(3)②③

(4)紅棕色固體變?yōu)楹谏粫?/p>

【詳解】（1）由圖可知，儀器①的名稱為水槽；

（2）裝置A為固液常溫型發(fā)生裝置，采用裝置A制取氧氣，應(yīng)選用藥品過氧化氫和二氧化錳，過氧化氫

MnO2

在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H2O22H2O+O2-；

（3）能選用排水法收集說明一氧化氮難溶于水，不能使用排空氣法收集，說明一氧化氮能和空氣中某種氣

體發(fā)生反應(yīng)，故選：②③；

（4）氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下生成鐵和二氧化碳，故硬質(zhì)玻璃管中的實驗現(xiàn)象為：紅棕色固體變?yōu)?/p>

黑色；因為B裝置既能吸收二氧化碳，又能吸收一氧化碳，所以該套裝置不會對環(huán)境造成污染。

17．（2024·廣東廣州·一模）鐵元素與人類關(guān)系密切。

(1)用足量一氧化碳還原10g鐵礦石樣品(含氧化鐵80%，雜質(zhì)不參加反應(yīng))。實驗裝置如圖1。

①實驗時，圖1中玻璃管內(nèi)可以看到的實驗現(xiàn)象是。發(fā)生的化學(xué)方程式是。

②試管中的澄清石灰水的作用是。

③處理尾氣的反應(yīng)是。(填化學(xué)方程式)

④樣品中氧化鐵的質(zhì)量是g，理論上最多可以得到鐵g。

(2)為比較金屬甲和鐵的活動性，用圖2裝置進行實驗，結(jié)果如圖3所示。實驗中氫氣的濃度越大，說明生

成的氫氣越多。在化合物中甲元素顯+2價。

①鐵粉與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

②金屬活動性：金屬甲鐵。(填“＞”“=”或“＜”)。

③相對原子質(zhì)量：甲元素鐵元素。(填“＞”“=”或“＜”)。

(3)下列環(huán)境中的鐵制品最容易生銹的是_____(填標(biāo)號)。

A．未擦干的鐵鍋

B．涂油漆的欄桿

C．盛水的不銹鋼水杯

高溫

【答案】(1)紅棕色粉末變?yōu)楹谏獸e2O3+3CO2Fe+3CO2檢驗有二氧化碳氣體生成

點燃

2CO＋O22CO285.6

(2)Fe+H2SO4＝FeSO4+H2-＞＞

(3)A

【詳解】（1）①實驗時，圖1中玻璃管內(nèi)氧化鐵和一氧化碳高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，可以看到紅棕

高溫

色粉末變?yōu)楹谏?；發(fā)生的化學(xué)方程式是Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；

②生成的二氧化碳進入試管，與澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，澄清石灰水用來檢驗有二氧化碳生成；

③尾氣中含有一氧化碳，裝置后面放一酒精燈，是燃燒掉尾氣中的一氧化碳，一氧化碳燃燒生成二氧化碳，

點燃

所以處理尾氣的反應(yīng)是：2CO＋O22CO2；

④樣品中氧化鐵的質(zhì)量是：10g×80%=8g；

設(shè)反應(yīng)生成鐵的質(zhì)量為x

高溫

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

160112

8gx

112x

=

1608g

x=5.6g

答：理論上最多可以得到鐵的質(zhì)量最多為5.6g。

（2）①鐵粉與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2-；

②由圖2可知，相等時間內(nèi)，金屬甲與稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣多，所以金屬活動性：金屬甲>鐵；

③鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵、氫氣，因為在化合物中甲元素顯+2價，相等質(zhì)量的金屬與足量的稀硫酸

反應(yīng)，生成氫氣越多，該金屬的相對原子質(zhì)量越小，由圖2可知，鐵與稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣多，所以甲

元素>鐵元素；

（3）鐵生銹是與氧氣和水共同作用的結(jié)果；

A、未擦干的鐵鍋中含有水，與氧氣接觸，很容易生銹；

B、欄桿涂油漆后將鐵與氧氣和水隔絕，不容易生銹；

C、不銹鋼是性能特殊的合金，不易生銹；

故選A。

18．（2023·山東濟南·中考真題）下圖所示為實驗室中常見氣體制備、凈化、干燥、收集和進行實驗探究的

部分儀器（組裝實驗裝置時，可重復(fù)選擇儀器），化學(xué)小組的同學(xué)利用其進行下列化學(xué)實驗。

請根據(jù)題目要求，回答下列問題：

(1)以石灰石和稀鹽酸為原料，在實驗室中制備并收集一瓶干燥且不含HCl的二氧化碳氣體，按照要求設(shè)計

實驗裝置，連接儀器，檢查裝置的氣密性，進行實驗。（提示：鹽酸中揮發(fā)出的少量HCl氣體可用飽和碳酸

氫鈉溶液吸收）

①所選儀器的連接順序為（從左到右填寫儀器序號字母）。

②上述方法制取二氧化碳的化學(xué)方程式為。

③向一個收集滿二氧化碳氣體的集氣瓶中，同時放入一張干燥的藍色石蕊試紙和一張濕潤的藍色石蕊試紙，

觀察到干燥的試紙不變色，而濕潤的試紙變紅。請敘述出現(xiàn)上述兩種不同現(xiàn)象的原

因：。

(2)化學(xué)小組的同學(xué)用一氧化碳氣體（含少量水蒸氣），測定某氧化鐵樣品（雜質(zhì)為鐵粉）中Fe2O3的質(zhì)量分

數(shù)，設(shè)計了實驗方案，所選儀器按“CO（含少量水蒸氣）→C→A→D1→D2”的順序連接（D1、D2為氫氧化

鈉洗氣瓶），檢查裝置的氣密性，然后進行實驗。（假設(shè)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都充分反應(yīng)）

①該裝置中，洗氣瓶C的作用為。

②進行實驗時，檢查完裝置的氣密性，在儀器A硬質(zhì)玻璃管中放入12g該氧化鐵樣品后，進行以下操作，

其中應(yīng)該先進行的是（填選項序號之一）。

a．用酒精燈加熱b．通入一氧化碳氣體（含少量水蒸氣）

③反應(yīng)充分進行后冷卻，測得此時洗氣瓶C增重1.8g，洗氣瓶D1增重6.6g，則12g該氧化鐵樣品中Fe2O3

的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（計算結(jié)果精確至0.1%），該氧化鐵樣品中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為（填

最簡整數(shù)比）。

④從環(huán)保角度考慮，該套實驗裝置還存在明顯的不足之處，你的具體改進建議

是。

【答案】(1)BECFCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2-二氧化碳與濕潤的藍色石蕊試紙中的

水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成碳酸，碳酸使藍色石蕊試紙變紅（答案合理即可）

(2)干燥CO氣體（除去CO氣體中的水分；吸收水分，干燥氣體等，答案合理即可）b66.7%

4∶1在裝置的末端加一個燃著的酒精燈（答案合理即可）

【詳解】（1）①以石灰石和稀鹽酸為原料，制備并收集干燥、純凈的二氧化碳氣體，該反應(yīng)為固液常溫型，

發(fā)生裝置可選擇B，由于鹽酸具有揮發(fā)性，會揮發(fā)出氯化氫氣體，鹽酸中揮發(fā)出的少量HCl氣體可用飽和

碳酸氫鈉溶液吸收，所以應(yīng)該先連接裝置E，先除去揮發(fā)出來的HCl氣體，然后再連接裝置C用濃硫酸干

燥，得到干燥的二氧化碳氣體，由于二氧化碳密度比空氣大，最后連接F向上排空氣法收集二氧化碳氣體，

故所選儀器的連接順序為BECF。

②石灰石的主要成分為碳酸鈣，碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水，該反應(yīng)方程式為

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2-。

③二氧化碳與濕潤的藍色石蕊試紙中的水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成碳酸，碳酸使藍色石蕊試紙變紅，而二氧化碳

氣體本身不具有酸性，無法使干燥的藍色石蕊試紙變紅。

（2）①濃硫酸具有吸水性，可干燥CO氣體。

②應(yīng)該先通入一氧化碳氣體，排除裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時因一氧化碳氣體不純，與空氣中的氧氣反應(yīng)，

發(fā)生爆炸，故填：b。

③一氧化碳和氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成的鐵和二氧化碳，洗氣瓶D1增重6.6g，洗氣瓶D1內(nèi)裝的是氫氧化

鈉溶液，氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，說明生成的二氧化碳氣體的質(zhì)量為6.6g，設(shè)氧化鐵的質(zhì)量

為x，則有：

高溫

FeO+3CO2Fe+3CO160x

232=解得x=8g

1601321326.6g

x6.6g

8g

則12g該氧化鐵樣品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=′100%?66.7%；

12g

56′2

由題干可知氧化鐵樣品中的雜質(zhì)為鐵粉，則該氧化鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量=12g-8g+′8g=9.6g，

56′2+16′3

16′3

氧化鐵樣品中氧元素的質(zhì)量=′8g=2.4g，則該氧化鐵樣品中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比

56′2+16′3

=9.6g∶2.4g=4∶1。

④一氧化碳有毒，過量逸出到空氣中會污染空氣，從環(huán)保角度考慮，該實驗應(yīng)該在裝置的末端加一個燃著

的酒精燈，燃燒掉多余的一氧化碳。

三、填空與簡答

19．（2024·山東德州·二模）人類對金屬的開發(fā)和利用是循序漸進的。

(1)吉銅器是人類較早使用的金屬制品。西漢時期，人們主要采用“濕法冶金”，如將鐵沒入硫酸銅溶液中，

該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)隨著技術(shù)的不斷進步，人們能利用還原劑從金屬的氧化物中將其還原出來。例如，高爐煉鐵所涉及的物

質(zhì)轉(zhuǎn)化過程如圖：

①焦炭、CO用來煉鐵主要是因為它們都具有性。

②用赤鐵礦與CO反應(yīng)煉鐵的化學(xué)方程式為。

(3)鋁的金屬活動性比鐵(填“強”或“弱”)，但鋁制品卻具有比較好的抗腐蝕性能，其原因是(用化

學(xué)方程式說明)。

【答案】(1)Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu

高溫

(2)還原Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

(3)強4Al+3O2＝2Al2O3

【詳解】（1）將鐵沒入硫酸銅溶液中，鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；

（2）①焦炭與氧氣反應(yīng)得到二氧化碳，焦炭與二氧化碳高溫下反應(yīng)得到一氧化碳，一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)

得到鐵和二氧化碳，焦炭、CO用來煉鐵主要是因為它們都具有還原性；

②赤鐵礦的主要成分是氧化鐵，氧化鐵與