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7.(教材P71·活动探究4-2改编)化学关注生产——让生产更高效。
甲图是实验室一氧化碳还原氧化铁的装置，乙图是工业炼铁高炉示意图。
(1)甲图实验室还原氧化铁的主要原理是
(2)高炉中鼓入热空气而不是冷空气的原因是
(3)根据甲、乙图示，结合原料及过程分析，甲、乙两者所得产物产品的差异是
甲图是实验室一氧化碳还原氧化铁的装置，乙图是工业炼铁高炉示意图。
(1)甲图实验室还原氧化铁的主要原理是
Fe₂O₃+3CO$\xlongequal{高温}$2Fe+3CO₂
（用化学方程式表示），实验时先通入一氧化碳再加热的目的是排尽玻璃管中的空气,防止加热时发生爆炸
，最右侧酒精灯的作用是除去未反应的一氧化碳,防止污染空气
。(2)高炉中鼓入热空气而不是冷空气的原因是
冷空气进入高炉会降低炉温,不利于形成高炉炼铁所需要的高温,还会增加能源消耗
。(3)根据甲、乙图示，结合原料及过程分析，甲、乙两者所得产物产品的差异是
甲得到的是纯铁,乙得到的是生铁
。答案
7.(1)$\ce{Fe_{2}O_{3} +3CO\xlongequal{高温}2Fe +3CO_{2}}$ 排尽玻璃管中的空气,防止加热时发生爆炸 除去未反应的一氧化碳,防止污染空气 (2)冷空气进入高炉会降低炉温,不利于形成高炉炼铁所需要的高温,还会增加能源消耗 (3)甲得到的是纯铁,乙得到的是生铁
解析:(1)一氧化碳具有可燃性,与空气混合高温易引发爆炸,故实验时先通入一氧化碳再加热的目的是排尽玻璃管中的空气,防止加热时发生爆炸;最右侧酒精灯的作用是除去未反应的一氧化碳,防止污染空气。(2)高炉炼铁需要高温,冷空气进入高炉会降低炉温,还会增加能源消耗。(3)甲图是一氧化碳还原氧化铁,能得到纯铁;乙图是炼铁高炉,得到的生铁中混有杂质,属于混合物。
解析:(1)一氧化碳具有可燃性,与空气混合高温易引发爆炸,故实验时先通入一氧化碳再加热的目的是排尽玻璃管中的空气,防止加热时发生爆炸;最右侧酒精灯的作用是除去未反应的一氧化碳,防止污染空气。(2)高炉炼铁需要高温,冷空气进入高炉会降低炉温,还会增加能源消耗。(3)甲图是一氧化碳还原氧化铁,能得到纯铁;乙图是炼铁高炉,得到的生铁中混有杂质,属于混合物。
解析
【分析】
本题围绕实验室炼铁和工业炼铁的相关知识展开，需分别从反应原理、实验操作目的、工业炼铁的条件及产物差异等角度分析：
1. 第(1)问：实验室用一氧化碳还原氧化铁，反应需高温环境，先通一氧化碳是为了排尽装置内空气防止爆炸，尾气处理是因为一氧化碳有毒需除去；
2. 第(2)问：高炉炼铁需要高温，热空气能维持炉温，冷空气会降低炉温、增加能耗；
3. 第(3)问：实验室还原氧化铁得到纯铁，工业炼铁产物生铁含碳等杂质，属于混合物。
【解析】
(1) 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$\ce{Fe_{2}O_{3} +3CO\xlongequal{高温}2Fe +3CO_{2}}$；实验时先通入一氧化碳，可排尽玻璃管中的空气，防止加热时一氧化碳与空气混合发生爆炸；一氧化碳有毒，最右侧酒精灯点燃未反应的一氧化碳，可除去尾气，防止污染空气。
(2) 高炉炼铁需要高温条件，鼓入热空气能维持高炉内的高温环境，若鼓入冷空气会降低炉温，不利于反应进行，还会增加能源消耗。
(3) 甲图实验室一氧化碳还原氧化铁，反应后得到的是纯净的铁；乙图工业炼铁中，原料中的碳等杂质会混入产物，因此乙得到的是含碳等杂质的生铁，属于混合物。
【答案】
(1) $\ce{Fe_{2}O_{3} +3CO\xlongequal{高温}2Fe +3CO_{2}}$；排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸；除去未反应的一氧化碳，防止污染空气
(2) 冷空气进入高炉会降低炉温，不利于形成高炉炼铁所需要的高温，还会增加能源消耗
(3) 甲得到的是纯铁，乙得到的是生铁
【知识点】
一氧化碳还原氧化铁、工业炼铁、化学方程式书写
【点评】
本题结合实验室炼铁和工业炼铁装置，考查炼铁相关基础知识点，难度适中，需区分两者的反应条件、产物差异及实验操作注意事项，属于化学中炼铁模块的基础题型。
【难度系数】
0.7
本题围绕实验室炼铁和工业炼铁的相关知识展开，需分别从反应原理、实验操作目的、工业炼铁的条件及产物差异等角度分析：
1. 第(1)问：实验室用一氧化碳还原氧化铁，反应需高温环境，先通一氧化碳是为了排尽装置内空气防止爆炸，尾气处理是因为一氧化碳有毒需除去；
2. 第(2)问：高炉炼铁需要高温，热空气能维持炉温，冷空气会降低炉温、增加能耗；
3. 第(3)问：实验室还原氧化铁得到纯铁，工业炼铁产物生铁含碳等杂质，属于混合物。
【解析】
(1) 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$\ce{Fe_{2}O_{3} +3CO\xlongequal{高温}2Fe +3CO_{2}}$；实验时先通入一氧化碳，可排尽玻璃管中的空气，防止加热时一氧化碳与空气混合发生爆炸；一氧化碳有毒，最右侧酒精灯点燃未反应的一氧化碳，可除去尾气，防止污染空气。
(2) 高炉炼铁需要高温条件，鼓入热空气能维持高炉内的高温环境，若鼓入冷空气会降低炉温，不利于反应进行，还会增加能源消耗。
(3) 甲图实验室一氧化碳还原氧化铁，反应后得到的是纯净的铁；乙图工业炼铁中，原料中的碳等杂质会混入产物，因此乙得到的是含碳等杂质的生铁，属于混合物。
【答案】
(1) $\ce{Fe_{2}O_{3} +3CO\xlongequal{高温}2Fe +3CO_{2}}$；排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸；除去未反应的一氧化碳，防止污染空气
(2) 冷空气进入高炉会降低炉温，不利于形成高炉炼铁所需要的高温，还会增加能源消耗
(3) 甲得到的是纯铁，乙得到的是生铁
【知识点】
一氧化碳还原氧化铁、工业炼铁、化学方程式书写
【点评】
本题结合实验室炼铁和工业炼铁装置，考查炼铁相关基础知识点，难度适中，需区分两者的反应条件、产物差异及实验操作注意事项，属于化学中炼铁模块的基础题型。
【难度系数】
0.7
8.(2026·苏州月考)炼铁厂以赤铁矿、焦炭、石灰石、空气等为主要原料来炼铁,主要反应过程如图所示:
请根据图示及所学知识判断下列说法错误的是 (
A.工业炼铁的设备是高炉
B.反应过程①②属于化合反应
C.生铁属于混合物
D.焦炭的作用只是提供热量
请根据图示及所学知识判断下列说法错误的是 (
D
)A.工业炼铁的设备是高炉
B.反应过程①②属于化合反应
C.生铁属于混合物
D.焦炭的作用只是提供热量
答案
8.D 解析:
A 工业上炼铁的设备是高炉,在高炉内发生一系列复杂的化学反应,将铁矿石还原为生铁 √
B 反应①是焦炭和过量空气在高温下反应生成二氧化碳,反应②是二氧化碳和焦炭在高温下反应生成一氧化碳,这两个反应均属于化合反应 √
C 生铁是含碳量在2%~4.3%之间的铁合金,属于混合物 √
D 在炼铁过程中,焦炭有两个作用:一是通过燃烧提供炼铁所需的热量,二是生成一氧化碳作为还原剂来还原赤铁矿 ×
A 工业上炼铁的设备是高炉,在高炉内发生一系列复杂的化学反应,将铁矿石还原为生铁 √
B 反应①是焦炭和过量空气在高温下反应生成二氧化碳,反应②是二氧化碳和焦炭在高温下反应生成一氧化碳,这两个反应均属于化合反应 √
C 生铁是含碳量在2%~4.3%之间的铁合金,属于混合物 √
D 在炼铁过程中,焦炭有两个作用:一是通过燃烧提供炼铁所需的热量,二是生成一氧化碳作为还原剂来还原赤铁矿 ×
解析
【分析】本题围绕工业炼铁的相关知识设置选项，需逐一分析每个选项对应的知识点，判断说法的正误。需回忆工业炼铁的设备、反应类型、生铁的类别、焦炭在炼铁中的作用，结合图示反应过程逐一验证选项。
【解析】A选项：工业炼铁的主要设备是高炉，在高炉内完成铁矿石还原等一系列反应，说法正确；B选项：反应①为焦炭与过量空气高温生成二氧化碳（$\ce{C + O_{2}\xlongequal{高温} CO_{2}}$），反应②为二氧化碳与焦炭高温生成一氧化碳（$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温} 2CO}$），两个反应均为“多变一”，属于化合反应，说法正确；C选项：生铁是含碳量2%~4.3%的铁合金，除铁外还含碳等杂质，属于混合物，说法正确；D选项：炼铁时焦炭有两个作用：一是燃烧提供高温热量，二是生成还原剂$\ce{CO}$还原赤铁矿，并非仅提供热量，说法错误。
【答案】D
【知识点】工业炼铁、化合反应、混合物
【点评】本题考查工业炼铁的基础知识点，涵盖设备、反应类型、物质类别、原料作用，是初中化学常考内容，易错点为焦炭作用的记忆，易忽略其生成还原剂的功能，整体难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】A选项：工业炼铁的主要设备是高炉，在高炉内完成铁矿石还原等一系列反应，说法正确；B选项：反应①为焦炭与过量空气高温生成二氧化碳（$\ce{C + O_{2}\xlongequal{高温} CO_{2}}$），反应②为二氧化碳与焦炭高温生成一氧化碳（$\ce{CO_{2} + C\xlongequal{高温} 2CO}$），两个反应均为“多变一”，属于化合反应，说法正确；C选项：生铁是含碳量2%~4.3%的铁合金，除铁外还含碳等杂质，属于混合物，说法正确；D选项：炼铁时焦炭有两个作用：一是燃烧提供高温热量，二是生成还原剂$\ce{CO}$还原赤铁矿，并非仅提供热量，说法错误。
【答案】D
【知识点】工业炼铁、化合反应、混合物
【点评】本题考查工业炼铁的基础知识点，涵盖设备、反应类型、物质类别、原料作用，是初中化学常考内容，易错点为焦炭作用的记忆，易忽略其生成还原剂的功能，整体难度适中。
【难度系数】0.5
9. (2025·泰安新泰一模)某同学用CO(含有少量水蒸气)和氧化铁模拟炼铁实验并检验生成的气体和处理尾气,他设计的微型装置如图所示。下列说法不正确的是 (
A.a处装置中的氢氧化钠固体用于干燥CO
B.W形管内b处红棕色粉末逐渐变为黑色,且澄清石灰水变浑浊
C.d处集气瓶内装有氢氧化钠溶液,用于吸收CO
D.实验开始前先通气体,再点燃酒精灯加热
C
)A.a处装置中的氢氧化钠固体用于干燥CO
B.W形管内b处红棕色粉末逐渐变为黑色,且澄清石灰水变浑浊
C.d处集气瓶内装有氢氧化钠溶液,用于吸收CO
D.实验开始前先通气体,再点燃酒精灯加热
答案
9.C 解析:
A 氢氧化钠固体有吸水性,能干燥一氧化碳 √
B 一氧化碳与氧化铁在高温下生成铁和二氧化碳,生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,W形管内b处红棕色粉末逐渐变黑,澄清石灰水变浑浊 √
C 由于一氧化碳与氢氧化钠不反应,d处集气瓶内装有氢氧化钠溶液,不能用于吸收CO ×
D 实验开始前先通气体,排尽装置内的空气,再点燃酒精灯加热,目的是防止一氧化碳与空气混合加热时发生爆炸 √
A 氢氧化钠固体有吸水性,能干燥一氧化碳 √
B 一氧化碳与氧化铁在高温下生成铁和二氧化碳,生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,W形管内b处红棕色粉末逐渐变黑,澄清石灰水变浑浊 √
C 由于一氧化碳与氢氧化钠不反应,d处集气瓶内装有氢氧化钠溶液,不能用于吸收CO ×
D 实验开始前先通气体,排尽装置内的空气,再点燃酒精灯加热,目的是防止一氧化碳与空气混合加热时发生爆炸 √
解析
【分析】
要判断各选项正误，需结合炼铁实验原理、物质性质及实验操作注意事项分析：明确氢氧化钠的吸水性、一氧化碳还原氧化铁的反应现象、一氧化碳的化学性质（不与氢氧化钠反应、可燃性），以及实验前操作的目的（排空气防爆炸）。
【解析】
A选项：氢氧化钠固体具有吸水性，可干燥含少量水蒸气的CO，说法正确；
B选项：高温下CO与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，红棕色氧化铁粉末变为黑色铁粉，生成的CO₂使澄清石灰水变浑浊，说法正确；
C选项：一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应，因此d处氢氧化钠溶液无法吸收CO，说法错误；
D选项：实验前先通气体，可排尽装置内空气，防止CO与空气混合加热爆炸，操作正确。
【答案】
C
【知识点】
一氧化碳还原氧化铁、氢氧化钠的性质、实验操作注意事项
【点评】
本题考查炼铁实验的基础知识点，涉及物质性质、实验现象及操作规范，易错点为一氧化碳与氢氧化钠的反应判断，整体为常规实验分析题。
【难度系数】
0.6
要判断各选项正误，需结合炼铁实验原理、物质性质及实验操作注意事项分析：明确氢氧化钠的吸水性、一氧化碳还原氧化铁的反应现象、一氧化碳的化学性质（不与氢氧化钠反应、可燃性），以及实验前操作的目的（排空气防爆炸）。
【解析】
A选项：氢氧化钠固体具有吸水性，可干燥含少量水蒸气的CO，说法正确；
B选项：高温下CO与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，红棕色氧化铁粉末变为黑色铁粉，生成的CO₂使澄清石灰水变浑浊，说法正确；
C选项：一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应，因此d处氢氧化钠溶液无法吸收CO，说法错误；
D选项：实验前先通气体，可排尽装置内空气，防止CO与空气混合加热爆炸，操作正确。
【答案】
C
【知识点】
一氧化碳还原氧化铁、氢氧化钠的性质、实验操作注意事项
【点评】
本题考查炼铁实验的基础知识点，涉及物质性质、实验现象及操作规范，易错点为一氧化碳与氢氧化钠的反应判断，整体为常规实验分析题。
【难度系数】
0.6
10.《天工开物》描述了锡和锌的冶炼方法，下列说法不正确的是（
A.图1中X为$\ce{CO_{2}}$
B.图2炼锡时混入少许铅形成合金，产物更难熔化流出
C.图2泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量
D.图2必须冷却后才能取锌，是为了防止锌在较高的温度下又被氧化
B
）A.图1中X为$\ce{CO_{2}}$
B.图2炼锡时混入少许铅形成合金，产物更难熔化流出
C.图2泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量
D.图2必须冷却后才能取锌，是为了防止锌在较高的温度下又被氧化
答案
10.B
解析
【分析】
本题围绕锡和锌的冶炼，考查金属冶炼的相关知识，需结合质量守恒定律、合金性质等逐一分析选项：先根据反应前后原子种类和数目推断X的化学式，再结合合金熔点特点、煤饼作用、锌的化学性质判断各选项正误，最终找出不正确的选项。
【解析】
选项A：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变。炼锡反应$\ce{C + SnO_{2}\xlongequal{高温} Sn + X↑}$中，反应前原子总数为：C：1，Sn：1，O：2；反应后已有1个Sn原子，因此X中应含1个C原子和2个O原子，结合炼锌反应中碳还原金属氧化物生成CO的规律，可知X为$\ce{CO}$，而非$\ce{CO_{2}}$，故A说法错误，但需继续判断其他选项。
选项B：合金的熔点通常低于其组成纯金属的熔点，铅与锌形成合金后，熔点比纯锌、纯铅都低，产物会更容易熔化流出，而非“更难熔化流出”，因此B说法错误，是本题要选的不正确选项。
选项C：泥罐外的煤饼燃烧，释放热量，为炼锌反应提供高温条件，说法正确。
选项D：锌在高温下易与空气中的氧气反应，冷却后取锌可避免锌被氧化，说法正确。
【答案】
B
【知识点】
金属的冶炼、质量守恒定律、合金的性质
【点评】
本题结合古代金属冶炼的情境，考查化学基础知识，需要学生准确掌握质量守恒定律、合金的特性等内容，属于中等难度的题目，能较好地考查学生的知识应用能力。
【难度系数】
0.5
本题围绕锡和锌的冶炼，考查金属冶炼的相关知识，需结合质量守恒定律、合金性质等逐一分析选项：先根据反应前后原子种类和数目推断X的化学式，再结合合金熔点特点、煤饼作用、锌的化学性质判断各选项正误，最终找出不正确的选项。
【解析】
选项A：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变。炼锡反应$\ce{C + SnO_{2}\xlongequal{高温} Sn + X↑}$中，反应前原子总数为：C：1，Sn：1，O：2；反应后已有1个Sn原子，因此X中应含1个C原子和2个O原子，结合炼锌反应中碳还原金属氧化物生成CO的规律，可知X为$\ce{CO}$，而非$\ce{CO_{2}}$，故A说法错误，但需继续判断其他选项。
选项B：合金的熔点通常低于其组成纯金属的熔点，铅与锌形成合金后，熔点比纯锌、纯铅都低，产物会更容易熔化流出，而非“更难熔化流出”，因此B说法错误，是本题要选的不正确选项。
选项C：泥罐外的煤饼燃烧，释放热量，为炼锌反应提供高温条件，说法正确。
选项D：锌在高温下易与空气中的氧气反应，冷却后取锌可避免锌被氧化，说法正确。
【答案】
B
【知识点】
金属的冶炼、质量守恒定律、合金的性质
【点评】
本题结合古代金属冶炼的情境，考查化学基础知识，需要学生准确掌握质量守恒定律、合金的特性等内容，属于中等难度的题目，能较好地考查学生的知识应用能力。
【难度系数】
0.5
