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13. 利用金属矿产冶炼金属是获得金属材料的主要途径。工业上炼铁常用的原料有赤铁矿（主要成分为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$）、焦炭（主要成分为碳）、石灰石和空气。其主要反应过程如下：
（1）上述流程中X的化学式是
（2）反应Ⅲ为炼铁的主要反应，其反应的化学方程式为
（1）上述流程中X的化学式是
$\ce{CO_{2}}$
；反应Ⅱ的化学方程式为$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
。（2）反应Ⅲ为炼铁的主要反应，其反应的化学方程式为
$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$
。答案
12.(1)$\ce{CO_{2}}$ $\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$ (2)$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$
解析
【分析】
要确定X的化学式，需分析反应Ⅰ的反应物与产物：焦炭（C）和过量空气（含O₂）在高温下反应，碳在足量氧气中完全燃烧生成二氧化碳，因此X为CO₂；反应Ⅱ是CO₂与焦炭在高温下反应生成炼铁所需的CO；反应Ⅲ是CO还原赤铁矿（Fe₂O₃）得到铁，需结合碳的化学性质、炼铁原理推导各物质及对应化学方程式。
【解析】
（1）反应Ⅰ中，碳在过量氧气中高温完全燃烧生成CO₂，故X的化学式为$\ce{CO_{2}}$；反应Ⅱ是CO₂与焦炭在高温下反应生成CO，化学方程式为$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$。
（2）反应Ⅲ是一氧化碳在高温下还原氧化铁，生成铁和二氧化碳，化学方程式为$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$。
【答案】
（1）$\ce{CO_{2}}$；$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$ （2）$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$
【知识点】
碳的化学性质；一氧化碳还原氧化铁；化学方程式书写
【点评】
本题考查工业炼铁的核心反应，是金属冶炼的基础知识点，需掌握各步反应的反应物、产物及反应条件，熟练记忆相关化学方程式即可解答。
【难度系数】
0.6
要确定X的化学式，需分析反应Ⅰ的反应物与产物：焦炭（C）和过量空气（含O₂）在高温下反应，碳在足量氧气中完全燃烧生成二氧化碳，因此X为CO₂；反应Ⅱ是CO₂与焦炭在高温下反应生成炼铁所需的CO；反应Ⅲ是CO还原赤铁矿（Fe₂O₃）得到铁，需结合碳的化学性质、炼铁原理推导各物质及对应化学方程式。
【解析】
（1）反应Ⅰ中，碳在过量氧气中高温完全燃烧生成CO₂，故X的化学式为$\ce{CO_{2}}$；反应Ⅱ是CO₂与焦炭在高温下反应生成CO，化学方程式为$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$。
（2）反应Ⅲ是一氧化碳在高温下还原氧化铁，生成铁和二氧化碳，化学方程式为$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$。
【答案】
（1）$\ce{CO_{2}}$；$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$ （2）$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$
【知识点】
碳的化学性质；一氧化碳还原氧化铁；化学方程式书写
【点评】
本题考查工业炼铁的核心反应，是金属冶炼的基础知识点，需掌握各步反应的反应物、产物及反应条件，熟练记忆相关化学方程式即可解答。
【难度系数】
0.6
14. 下列不能有效防止铁制品生锈的方法是 【 】
A.表面涂上油漆
B.刮除表面铁锈
C.保持表面干燥
D.表面镀上不易生锈的金属
A.表面涂上油漆
B.刮除表面铁锈
C.保持表面干燥
D.表面镀上不易生锈的金属
答案
13.B
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确铁生锈的条件：铁与空气中的氧气、水同时接触时会生锈，防止铁生锈的核心是破坏生锈的条件（隔绝氧气或水、减少接触等）。再逐一分析选项：A选项涂油漆能隔绝氧气和水，可防锈；B选项铁锈结构疏松，刮除表面铁锈后，内部铁仍会接触氧气和水，无法有效防锈；C选项保持干燥可减少铁与水的接触，能防锈；D选项镀不易生锈的金属能隔绝铁与环境的接触，可防锈，据此选出答案。
【解析】
铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触，防止铁生锈需破坏该条件。对各选项分析：
A. 表面涂油漆，能隔绝氧气和水，可有效防止铁生锈；
B. 铁锈疏松多孔，刮除表面铁锈后，内部的铁仍会与氧气、水接触，无法有效防止铁生锈；
C. 保持表面干燥，减少铁与水的接触，能防止铁生锈；
D. 表面镀上不易生锈的金属，可隔绝铁与氧气、水的接触，能防止铁生锈。
综上，不能有效防止铁制品生锈的方法是B选项。
【答案】
B
【知识点】
铁的锈蚀与防护
【点评】
本题考查铁生锈的条件及防锈措施，属于化学基础知识点，难度较低，只要掌握铁生锈的原理和常见防锈方法即可轻松解答。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需先明确铁生锈的条件：铁与空气中的氧气、水同时接触时会生锈，防止铁生锈的核心是破坏生锈的条件（隔绝氧气或水、减少接触等）。再逐一分析选项：A选项涂油漆能隔绝氧气和水，可防锈；B选项铁锈结构疏松，刮除表面铁锈后，内部铁仍会接触氧气和水，无法有效防锈；C选项保持干燥可减少铁与水的接触，能防锈；D选项镀不易生锈的金属能隔绝铁与环境的接触，可防锈，据此选出答案。
【解析】
铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触，防止铁生锈需破坏该条件。对各选项分析：
A. 表面涂油漆，能隔绝氧气和水，可有效防止铁生锈；
B. 铁锈疏松多孔，刮除表面铁锈后，内部的铁仍会与氧气、水接触，无法有效防止铁生锈；
C. 保持表面干燥，减少铁与水的接触，能防止铁生锈；
D. 表面镀上不易生锈的金属，可隔绝铁与氧气、水的接触，能防止铁生锈。
综上，不能有效防止铁制品生锈的方法是B选项。
【答案】
B
【知识点】
铁的锈蚀与防护
【点评】
本题考查铁生锈的条件及防锈措施，属于化学基础知识点，难度较低，只要掌握铁生锈的原理和常见防锈方法即可轻松解答。
【难度系数】
0.8
15.铁是应用最广泛的金属。下列有关说法正确的是 【 】
A.炼铁原理是用合适的物质将单质铁转化为氧化铁
B.将生铁中的大部分碳单质除去后得到的钢是纯净物
C.铁制品高温处理后，表面形成的致密氧化膜有防腐作用
D.日常生活中的废旧铁制品直接填埋处理
A.炼铁原理是用合适的物质将单质铁转化为氧化铁
B.将生铁中的大部分碳单质除去后得到的钢是纯净物
C.铁制品高温处理后，表面形成的致密氧化膜有防腐作用
D.日常生活中的废旧铁制品直接填埋处理
答案
14.C
解析
【分析】本题考查铁及其合金的相关基础知识，需逐一分析各选项对应的化学概念与原理：回忆炼铁的反应本质、生铁和钢的组成差异、铁的防腐措施及废旧金属的处理方式，通过辨析选项正误得出答案。
【解析】A选项：炼铁的原理是利用还原剂将铁的氧化物还原为单质铁，并非将单质铁转化为氧化铁，A错误；B选项：生铁和钢均为铁碳合金，钢的含碳量虽低于生铁，但仍含有少量杂质，属于混合物，不是纯净物，B错误；C选项：铁制品高温处理后形成的致密氧化膜能隔绝铁与氧气、水的接触，起到防腐作用，C正确；D选项：废旧铁制品直接填埋会浪费金属资源且污染环境，应回收处理，D错误。
【答案】C
【知识点】铁的合金；金属的腐蚀与防护；铁的冶炼
【点评】本题为金属部分的基础辨析题，侧重考查铁及其合金的核心基础知识，难度较低，需准确识记相关概念，避免混淆易混点。
【难度系数】0.7
【解析】A选项：炼铁的原理是利用还原剂将铁的氧化物还原为单质铁，并非将单质铁转化为氧化铁，A错误；B选项：生铁和钢均为铁碳合金，钢的含碳量虽低于生铁，但仍含有少量杂质，属于混合物，不是纯净物，B错误；C选项：铁制品高温处理后形成的致密氧化膜能隔绝铁与氧气、水的接触，起到防腐作用，C正确；D选项：废旧铁制品直接填埋会浪费金属资源且污染环境，应回收处理，D错误。
【答案】C
【知识点】铁的合金；金属的腐蚀与防护；铁的冶炼
【点评】本题为金属部分的基础辨析题，侧重考查铁及其合金的核心基础知识，难度较低，需准确识记相关概念，避免混淆易混点。
【难度系数】0.7
16.下图是某探究实验装置图。一段时间后，能观察到什么现象？（装置气密性良好且开始时U形管两端的红墨水液面相平）
答案
15.铁钉生锈,U形管液面变为左高右低。
解析
【分析】要解答本题，需结合铁生锈的条件和装置内压强变化分析：铁生锈需要同时接触氧气和水，装置中的铁钉满足生锈条件；铁生锈会消耗试管内的氧气，使试管内压强减小，外界大气压不变，进而导致U形管两端液面发生变化。
【解析】1. 铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触，该装置中，铁钉既接触水又接触空气中的氧气，因此一段时间后铁钉会生锈。2. 铁钉生锈过程会消耗试管内的氧气，使试管内气体量减少，压强降低，小于外界大气压。由于装置气密性良好，外界大气压会将U形管中的红墨水向压强小的左侧压，因此U形管液面变为左高右低。
【答案】铁钉生锈，U形管液面变为左高右低。
【知识点】铁的锈蚀、气体压强变化
【点评】本题通过实验装置考查铁锈蚀的条件和压强变化，属于基础实验题，需掌握铁生锈的条件及压强差对液面的影响。
【难度系数】0.6
【解析】1. 铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触，该装置中，铁钉既接触水又接触空气中的氧气，因此一段时间后铁钉会生锈。2. 铁钉生锈过程会消耗试管内的氧气，使试管内气体量减少，压强降低，小于外界大气压。由于装置气密性良好，外界大气压会将U形管中的红墨水向压强小的左侧压，因此U形管液面变为左高右低。
【答案】铁钉生锈，U形管液面变为左高右低。
【知识点】铁的锈蚀、气体压强变化
【点评】本题通过实验装置考查铁锈蚀的条件和压强变化，属于基础实验题，需掌握铁生锈的条件及压强差对液面的影响。
【难度系数】0.6
