6. (2025·扬州月考)碳可以还原氧化铁。在不同温度下,分别用石墨粉、活性炭还原氧化铁,并在混合物中加入碳酸钾粉末(碳酸钾反应前后质量和化学性质均不变),通入氩气进行实验。实验结果如图所示。下列说法错误的是 ()

A. 实验中氩气不参加反应,用作保护气
B. 随着碳酸钾含量的增加,还原率增大,碳酸钾在反应中起催化作用
C. 上述实验说明活性炭与氧化铁反应的还原率比石墨粉高
D. 温度越高,碳粉还原氧化铁的还原率越高

C 解析:由图可知,在相同条件下,活性炭与氧化铁反应的还原率比石墨粉高,条件不同时则不一定,C错误。

7. 用如图所示的装置测定铁的氧化物的组成(碱石灰能吸收二氧化碳和水蒸气)。实验前,测得硬质玻璃管及管内固体药品(铁的氧化物$Fe_{x}O_{y}$)的总质量为65.8 g,其中硬质玻璃管的质量为60 g;打开弹簧夹K,通入CO并加热;当铁的氧化物全部转化为铁单质后,测得硬质玻璃管及管内固体的总质量为64.2 g,则该铁的氧化物$Fe_{x}O_{y}$的化学式为 ()

A. FeO
B. $Fe_{2}O_{3}$
C. $Fe_{3}O_{4}$
D. $Fe_{4}O_{5}$

C 解析:铁的氧化物中铁元素的质量为64.2g-60g=4.2g;铁的氧化物中氧元素的质量为65.8g-64.2g=1.6g;铁的氧化物中铁、氧元素的原子个数比为$\frac{4.2g}{56}:\frac{1.6g}{16}=3:4$,则该铁的氧化物的化学式为$Fe_{3}O_{4}$。

8. 用一氧化碳还原氧化铁的实验中,$Fe_{2}O_{3}转化为铁的具体过程是Fe_{2}O_{3}→Fe_{3}O_{4}→FeO→Fe$,已知铁的氧化物除$Fe_{2}O_{3}$外,其余均为黑色。下列说法正确的是 ()

A. 装置中漏斗的作用只是防止倒吸
B. 通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁
C. 该实验中所有的化学反应里,铁元素的化合价均未改变
D. 当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时,固体成分是$Fe_{3}O_{4}$和FeO

D 解析:一氧化碳有毒,倒置漏斗的作用是点燃过量的一氧化碳,防止污染空气,A错误;随着反应的进行现象为玻璃管中的粉末由红色逐渐变为黑色,通过实验现象不可以判断氧化铁是否完全转化为铁,因为铁、四氧化三铁和氧化亚铁均为黑色固体,B错误;在铁的氧化物中氧元素化合价为-2,则铁元素化合价在不同化合物中化合价不同,最终生成铁单质,化合价为0价,故化合价发生变化,C错误;$Fe_{2}O_{3}$、$Fe_{3}O_{4}$和FeO中铁元素的质量分数依次为$\frac{56×2}{56×2+16×3}×100\%=70\%$、$\frac{56×3}{56×3+16×4}×100\%≈72.4\%$、$\frac{56}{56+16}×100\%≈77.8\%$。随着反应的进行,可知氧化铁反应生成四氧化三铁,铁的质量分数变高,当全部为四氧化三铁时变为72.4%,当四氧化三铁反应生成氧化亚铁时,铁的质量分数变高,当全部是氧化亚铁时变为77.8%。当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时,可知处在72.4%和77.8%之间,所以此时固体成分是$Fe_{3}O_{4}$和FeO,D正确。

9. (2025·泰州月考)甲是实验室模拟炼铁的装置图,试回答:

(1)按图甲连接实验装置、检查装置气密性、装药品、固定实验装置后,主要实验步骤有:①通入CO;②停止通入CO;③点燃酒精灯;④熄灭酒精灯;⑤点燃酒精喷灯;⑥熄灭酒精喷灯。正确的操作顺序是③ ④(填序号)。
(2)实验过程中,仪器①中发生的现象是 ,仪器③中发生的现象是 。
(3)实际生产中炼铁的原料主要有铁矿石、焦炭、石灰石和空气,其中铁矿石、焦炭和石灰石是从原料入口加入的,其中焦炭在高炉炼铁时的作用为 、 。
在探究课上,老师给同学们一包黑色粉末,并提示该粉末是由铁粉和氧化铜粉末中的一种或两种组成的。为了确定该粉末的成分,同学们进行了如下探究实验,请回答下列有关问题。
【猜想假设】
(4)①黑色粉末是铁粉;②黑色粉末是氧化铜粉末;③ 。
【设计方案】取少量黑色粉末,放入硬质玻璃管中,通入一氧化碳气体,片刻后加热充分反应(实验装置如图所示,夹持装置已略)。

(5)请填写下表空白(不考虑铁粉和氧化铜粉末可能发生反应):

【实验结论】经过分析实验现象,确认猜想③成立。
【反思评价】
(6)①实验完毕后,先停止加热,继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却至室温。继续通入一氧化碳的目的是 。
②从环保角度上看,上述设置有不足之处,改进措施是 。

(1)①⑤⑥② (2)红色粉末逐渐变黑 澄清石灰水变浑浊 (3)维持高温条件 生成还原剂一氧化碳 (4)黑色粉末是氧化铜粉末和铁粉 (5)黑色粉末无变化 成立 黑色粉末部分变红,澄清石灰水变浑浊 (6)①防止生成的金属重新被氧化 ②在装置末端放一只燃着的酒精灯(或在装置末端系一个气球)
解析:(4)粉末是由铁粉和氧化铜粉末中的一种或两种组成的,其存在情况为:①黑色粉末是铁粉,②黑色粉末是氧化铜粉末,或③黑色粉末是氧化铜粉末和铁粉。(5)猜想①成立,即黑色粉末是铁粉,铁粉不与一氧化碳反应,观察到黑色粉末无变化;黑色粉末全部变红,澄清石灰水变浑浊,说明黑色粉末能够与一氧化碳反应,氧化铜与一氧化碳在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,铁粉不与一氧化碳反应,即黑色粉末是氧化铜,即猜想②成立;猜想③成立,即黑色粉末是氧化铜粉末和铁粉,氧化铜与一氧化碳在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,铁粉不与一氧化碳反应,观察到黑色粉末部分变红,澄清石灰水变浑浊。