Question

【题目】某兴趣小组对工业炼铁的相关知识进行了深入研究．
（1）【知识回顾】工业炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气，下列相关知识的归纳，正确的是 ．
A.工业炼铁得到的是纯铁
B.CO还原氧化铁的反应属于置换反应
C.焦炭燃烧放热，提高炉温，并转化成CO
D.炼铁高炉排放的废气对空气无污染
（2）【提出问题】该小组同学发现甲烷的性质与氢气、一氧化碳有很多相似之处．氢气、一氧化碳具有还原性，那么甲烷有没有还原性呢？ 【查阅资料】①无水硫酸铜是白色固体，吸收水分后变为蓝色．
②铁的氧化物与稀硫酸反应时无气体生成
【实验探究】为探究上述问题，设计如下装置并进行实验．

①实验开始时先通一段时间甲烷的目的是
②加热一段时间后，观察到A中硬质玻璃管中的固体粉末由红色全部变成黑色，取少量黑色粉末于试管中，加入适量稀盐酸，观察到（填实验现象），说明有铁生成；B中白色固体变蓝，说明有生成；C中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成．
（3）【结论】甲烷有还原性．若生成的黑色粉末全部是铁，甲烷还原氧化铁的化学方程式为 ．
（4）【反思质疑】查阅资料得知：酒精灯加热时达不到高温，生成物中可能混有铁的其他氧化物FexOy ． 为探究甲烷与氧化铁反应后所得黑色粉末的成分，继续进行如下实验： a.探究黑色粉末中单质铁的质量分数：
①将图1各装置按照一定顺序连接，接口顺序是a→→→d（填序号）．

②检查装置气密性，称取7.2g黑色粉末 放入烧瓶中，向分液漏斗中加入稀硫酸．打开分液漏斗活塞，逐滴加入稀硫酸至无气泡产生，通过测量量筒内水的体积得出氢气质量为0.05g．计算黑色粉末中单质铁的质量分数．（写出计算过程，结果保留到0.1%）
b.确定黑色粉末中FexOy的化学式：
检查图2装置的气密性，另称取上述黑色粉末7.2g放入硬质玻璃管中，加热至完全反应，称得硬质玻璃管内剩余固体为5.6g，经检验全都是铁．若原黑色粉末中铁的氧化物只有一种，则FexOy的化学式为 ． 从环保角度分析，图2装置存在的明显缺陷是 ．

Answer 1

【答案】
（1）C
（2）排尽装置内的空气，防止加热时产生爆炸；有气泡产生；水
（3）4Fe2O3+3CH4 8Fe+6H2O+3CO2
（4）c；b；FeO；未进行尾气处理
【解析】解：【知识回顾】A．工业炼铁得到的不是纯铁，错误；B．CO还原氧化铁的反应不属于置换反应，错误；
C．焦炭燃烧放热，提高炉温，并转化成CO，正确；
D．炼铁高炉排放的废气对空气有污染，错误；
故填：C；
【考点精析】认真审题，首先需要了解铁的冶炼(铁冶炼的原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气；常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是Fe3O4 ）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）)，还要掌握书写化学方程式、文字表达式、电离方程式(注意：a、配平 b、条件 c、箭号)的相关知识才是答题的关键．