5. 利用如下图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是 【 】


A.反应前后铁元素的化合价由+2变为0
B.充分加热，a处固体由黑色变为红色
C.b处可以用澄清石灰水检验生成的$\ce{CO_{2}}$
D.可用水吸收尾气中的$\ce{CO}$

5.C

【分析】
本题考查一氧化碳还原氧化铁的实验，需结合反应原理、物质的性质逐一分析选项：首先明确反应为$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$，再判断各选项描述是否符合实验事实。
【解析】
根据一氧化碳还原氧化铁的反应原理及物质性质分析：
1. 选项A：$\ce{Fe_{2}O_{3}}$中铁元素化合价为$+3$价，反应后生成$\ce{Fe}$单质，铁元素化合价为$0$，因此铁元素化合价由$+3$变为$0$，A错误；
2. 选项B：a处的反应物$\ce{Fe_{2}O_{3}}$是红棕色固体，反应后生成的铁粉为黑色，因此a处固体应由红棕色变为黑色，B错误；
3. 选项C：$\ce{CO_{2}}$能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，使澄清石灰水变浑浊，因此b处可用澄清石灰水检验生成的$\ce{CO_{2}}$，C正确；
4. 选项D：$\ce{CO}$难溶于水，且不与水反应，无法用水吸收尾气中的$\ce{CO}$，D错误。
综上，正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
一氧化碳还原氧化铁、二氧化碳的检验、一氧化碳的性质
【点评】
本题为基础实验题，考查一氧化碳还原氧化铁的核心知识点，需掌握反应原理、物质的性质，逐一分析选项即可得出结论，难度适中。
【难度系数】
0.5

6. 曾在央视《新闻联播》亮相的非物质文化遗产“打铁花”是一种传统的民间焰火表演艺术。其原理是将生铁烧至熔化成为铁水，再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。
(1)生铁属于（填“单质”或“合金”）。
(2)烧铁水时，用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气，其目的是。
(3)打铁花在冬季表演更安全，因打开的铁花会迅速降温。这说明金属材料传导热的性能（填“良好”或“不好”）。

6.(1)合金 (2)使焦炭燃烧更充分或使焦炭燃烧放出更多热量或使燃烧的温度更高,加快生铁的熔化或增大氧气含量等(其他合理答案均可) (3)良好

【分析】
本题结合“打铁花”的场景考查化学基础知识点，需逐一拆解问题：
1. 生铁的类别：明确合金与单质的定义，生铁含碳等杂质，属于混合物，对应合金的范畴；
2. 鼓入空气的目的：燃烧需要氧气，鼓入空气可增加氧气浓度，促进焦炭充分燃烧，释放更多热量；
3. 金属导热性：铁花迅速降温，说明热量易通过金属传导，体现金属的导热性能。
【解析】
(1) 生铁是铁与碳等熔合而成的具有金属特性的物质，属于合金（单质是由同种元素组成的纯净物，生铁含多种元素，故不属于单质），因此填合金；
(2) 向燃着的焦炭中鼓入空气，可增大氧气的浓度，使焦炭燃烧更充分，放出更多热量，从而提高炉温，加快生铁的熔化；
(3) 打开的铁花迅速降温，是因为金属铁能快速传导热量，说明金属材料传导热的性能良好。
【答案】
(1)合金 (2)使焦炭燃烧更充分（合理即可） (3)良好
【知识点】
合金的概念、促进燃烧的方法、金属的导热性
【点评】
本题结合传统技艺“打铁花”的实际场景，将化学基础知识点与生活应用结合，考查内容均为初中化学核心基础，难度较低，注重知识的理解与简单应用。
【难度系数】
0.8

7. 下图是工业炼铁的流程图,请回答下列问题。

(1)炼铁高炉中产生的$\ce{CO}$与赤铁矿(主要成分是$\ce{Fe_{2}O_{3}}$)反应的化学方程式为。
(2)高炉烟气的主要成分是烟尘、$\ce{CO}$、$\ce{N_{2}}$和(填化学式)。
(3)生铁和钢是两种含碳量不同的铁合金,其中含碳量更低的是。

7.(1)$\ce{3CO +Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe +3CO_{2}}$ (2)$\ce{CO_{2}}$ (3)钢

【分析】
本题围绕工业炼铁的流程设置问题，解题思路如下：(1) 回忆高炉炼铁中CO还原氧化铁的反应，明确反应条件和产物，配平化学方程式；(2) 根据炼铁过程中的反应，分析高炉烟气的成分，结合反应产物确定缺失的气体；(3) 对比生铁和钢的含碳量，判断含碳量更低的铁合金。
【解析】
(1) 炼铁高炉中，CO在高温条件下与赤铁矿的主要成分$\ce{Fe_{2}O_{3}}$反应，生成铁和二氧化碳，化学方程式需配平，反应条件为高温，故反应式为$\ce{3CO +Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe +3CO_{2}}$；
(2) 高炉炼铁过程中，CO还原$\ce{Fe_{2}O_{3}}$生成$\ce{CO_{2}}$，同时焦炭燃烧也会产生$\ce{CO_{2}}$，加上空气中的$\ce{N_{2}}$，因此高炉烟气除烟尘、$\ce{CO}$、$\ce{N_{2}}$外，还含有$\ce{CO_{2}}$；
(3) 生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，因此含碳量更低的是钢。
【答案】
(1)$\ce{3CO +Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe +3CO_{2}}$；(2)$\ce{CO_{2}}$；(3)钢
【知识点】
工业炼铁原理、化学方程式书写、生铁与钢的含碳量差异
【点评】
本题考查工业炼铁的核心知识点，涵盖反应方程式、产物成分及合金的含碳量对比，属于金属冶炼部分的基础题型，侧重对基础知识的掌握。
【难度系数】
0.6

8. A、B、C、D四种物质均含同一种金属元素，A为赤铁矿的主要成分，B为单质。它们之间的转化关系如右图所示（图中“—”表示物质间能相互发生反应，“→”表示物质间能发生一步转化，部分物质和反应条件已略去）。则
A的化学式为；B→C的化学方程式为；B→D的化学方程式为。

【解析】A为赤铁矿的主要成分,故A为氧化铁,A、B、C、D四种物质均含同一种金属元素,即为铁元素,B为单质,故B为铁,铁与氧气点燃可生成四氧化三铁,故D为四氧化三铁,铁与稀盐酸反应可生成氯化亚铁和氢气,故C为氯化亚铁,代入验证,推断合理。 A的化学式为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$；B→C的化学方程式为$\ce{Fe +2HCl\xlongequal{\;\;}FeCl_{2} +H_{2}\uparrow}$；B→D的化学方程式为$\ce{3Fe +2O_{2}\xlongequal{点燃}Fe_{3}O_{4}}$。

【分析】
首先寻找解题突破口：A是赤铁矿的主要成分，赤铁矿的主要成分为氧化铁，由此确定A的化学式；题目说明四种物质均含同一种金属元素，结合B为单质，可推出该金属为铁，B为铁单质；再根据转化关系，铁与稀盐酸反应生成C，铁在氧气中点燃生成D，结合铁的化学性质即可推导得出C、D，最后验证A与一氧化碳反应生成B的合理性，完成推断。
【解析】
1. 确定A：赤铁矿的主要成分是氧化铁，故A的化学式为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$；
2. B→C：B为铁单质，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为$\ce{Fe + 2HCl = FeCl_{2} + H_{2}\uparrow}$；
3. B→D：铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，化学方程式为$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃} Fe_{3}O_{4}}$。
【答案】
$\ce{Fe_{2}O_{3}}$；$\ce{Fe + 2HCl = FeCl_{2} + H_{2}\uparrow}$；$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃} Fe_{3}O_{4}}$
【知识点】
铁的化合物性质、金属的化学性质、化学方程式书写
【点评】
本题为物质推断题，以赤铁矿成分作为突破口，结合铁单质的化学性质推导各物质，考查基础金属相关知识，难度适中，需掌握铁及其化合物的转化关系。
【难度系数】
0.6