题目内容

（1）用CO高温下还原赤铁矿（主要成份Fe2O3）的化学方程式为                 。

（2）金属镁着火不能用CO2灭火，因为镁能在CO2中燃烧生成碳和氧化镁。该反应的化学方程式为                         ，反应基本类型是             。

（3）二氧化碳遇到炽热的碳，反应的化学方程式_________________。

（1）3CO+Fe2O3 3CO2 +2 Fe   （2）CO2+2Mg  2MgO+C   置换反应

（3）C+ CO2 2CO

练习册系列答案
相关题目
铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来．一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为
 
．某化学兴趣小组同学在学习炼铁的相关内容时，对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究．
【提出问题】单质碳也具有还原性，碳还原氧化铁的化学方程式为
 
．为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石？
【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应不易完全．
【进行实验】实验步骤及注意事项如下：
①称取两份相同质量的氧化铁粉末．一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中；另一份放入下图装置B的玻璃管中．
②装置A和B两组实验同时开始进行．在装置B的反应中，实验开始前应先
 
（选填“通CO”或“加热”）； 实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温，其原因是
 
．

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【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由
 
时（选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”），装置A的试管中仍有
 
．
【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应确实不易完全，这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因．
【交流与反思】经过查阅资料和讨论，该小组同学发现除了上述原因外，工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因，试写出其中的一个：
 
．
【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质，甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生．为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2，将该气体通过下图的检验装置，正确的连接顺序是
 
（选填字母，装置可重复使用）．经过检验，证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO2，因此装置A的不足之处是
 
．精英家教网
【拓展延伸】乙同学用下图测定铁的相对原子质量，主要实验步骤如下（必要的固定装置已略去）：
①连接装置并检查装置气密性；精英家教网
②加入药品和水；
③记录c中液面刻度（c为带有刻度的玻璃管）；
④由a向b中滴加稀硫酸至过量；
⑤待b中不再有气体产生并恢复至室温后，记录c中液面刻度，计算得到气体的体积为V mL（经查，室温室压下该气体密度为ρ g/L）．
（1）检验该装置气密性的方法是
 
．
（2）为使测得的气体体积更精确，记录c中液面刻度时，除使视线与凹液面的最低处相平外，还应
 
．
（3）如果实验过程中，发现稀硫酸的量不足，应
 
（选填“中途加酸”或“重新实验”）．
（4）丙同学发现实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算，该步骤是
 
．
（2011?丹阳市二模）某兴趣小组在复习铁的冶炼时，在参考资料上发现以下一段文字：已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和CO2．他们不禁产生了疑问：书本119页的实验中，CO与Fe2O3反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗？于是他们进行了以下探究．
【查阅资料】
资料一：Fe粉和Fe3O4粉末能被磁铁吸引而FeO（黑色）不能；
资料二：Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式可用FeO?Fe2O3 的形式表示；
【提出猜想】黑色物质可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一种或几种．
【进行实验】兴趣小组收集了CO与Fe2O3反应生成的黑色物质进行了下列实验：
实验方案 实验现象
甲 取少量黑色物质用磁铁吸引 黑色物质全部被磁铁吸引
乙 取少量黑色物质加入30%热的盐酸中 无气泡、溶液颜色变成黄绿色
丙 取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中 无任何现象
【实验结论】
（1）甲实验现象说明黑色物质中没有
FeO
FeO
，乙、丙实验现象说明黑色物质中没有
Fe
Fe
；
（2）生成的黑色物质应为Fe3O4；
（3）写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式
Fe3O4+8HCl═FeCl2+2FeCl3+4H2O
Fe3O4+8HCl═FeCl2+2FeCl3+4H2O
；
【拓展探究】同学们对Fe3O4产生了兴趣，从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图．
【生产流程】

【查阅资料】
资料一：硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如下表所示：
温度/℃ 0 10 30 50 60 70 80 90
溶解度/g 14.0 17.0 25.0 33.0 35.3 33.0 30.5 27.0
资料二：Fe（OH）2受氧气氧化反应原理为：4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3
资料三：获得Fe3O4的反应原理为：Fe（OH）2+2Fe（OH）3
  △  
.
 
Fe3O4+4H2O
【问题讨论】
（1）溶解时，用50℃至80℃的热水目的是
在50℃～80℃时，硫酸亚铁的溶解度较大，有利于溶解的更多，提高产率
在50℃～80℃时，硫酸亚铁的溶解度较大，有利于溶解的更多，提高产率
．
（2）写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式
2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4
2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4
；
（3）上述过程中，要控制“通一定量空气”的目的是
控制Fe（OH）2转化为Fe（OH）3的量[或防止Fe（OH）2完全转化为Fe（OH）3]
控制Fe（OH）2转化为Fe（OH）3的量[或防止Fe（OH）2完全转化为Fe（OH）3]
．
（4）要使四氧化三铁的产率最高，则上述流程中产生的Fe（OH）2和Fe（OH）3的最佳质量比为
90：214（或45：107）
90：214（或45：107）
．
（5）副产品P是硫酸钠，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→
c
c
→
a
a
→d．
a．过滤   b．加热浓缩     c．冷却结晶    d．晶体加热至完全失去结晶水
【组成确定】为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质，同学们又进行了下列实验探究．
【查阅资料】
资料一：难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水（反应中各种元素的化合价不变）；
资料二：Fe2O3和CO反应是随温度升高而逐步进行的，先生成Fe3O4，再生成FeO（黑色），最后生成Fe；
【提出猜想】Fe3O4中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO中的一种或两种．
【实验设计】同学们称取了23.28g该Fe3O4样品进行了下列实验：
【实验分析】因探究思路不同，兴趣小组分成甲、乙两小组．
甲组：
（1）该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质．B中的最佳试剂是_
②
②
（填序号）．
①澄清石灰水     ②氢氧化钠浓溶液     ③稀盐酸     ④水
（2）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，还能起到的作用是：①实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；②停止加热后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；③
将装置中的CO2送入NaOH溶液中
将装置中的CO2送入NaOH溶液中
．
（3）乙组同学认为B装置反应前后的质量差会偏小而影响计算、分析，你认为他们的理由是
CO从B中溶液里逸出时会带出部分水蒸气
CO从B中溶液里逸出时会带出部分水蒸气
．
乙组：
利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线（右图）．
（1）写出BC段发生反应的化学方程式：
Fe3O4+CO
 高温 
.
 
3FeO+CO2
Fe3O4+CO
 高温 
.
 
3FeO+CO2
．
（2）通过计算确定：该Fe3O4样品中含有的杂质是
Fe2O3
Fe2O3
，其中含Fe3O4的质量是
20.88
20.88
g．（不需要写过程）
材料：人类要在月球居住，首先离不开淡水和氧气，而月球上既没有水又没有空气．科学家发现月球的沙土中含有丰富的含氧钛铁矿，成分为TiO2、Fe2O3的混合物，若将这些矿石利用CO来还原可以提炼单质钛和铁，若用氢气还原，可以得到淡水．若将这些矿石通电，还可以从中分离出氧气．

（1）月球土壤中存在天然的铁、金、银、等多种金属矿物颗粒．若从铁、金（Au）、银混合金属中回收某些金属，将混合金属放入足量的盐酸中充分反应，然后过滤，剩余的固体中可以回收得到的金属组合是
C
C

A．Fe    B．Au、Fe    C．Ag、Au     D．Fe、Ag
（2）据科学家预测，月球的土壤中吸附着百万吨的氦（He-3），其原子核中质子数为2、中子数为1，每百吨氦（He-3）核聚变所释放的能量相当于目前人类一年消耗的能量．下列关于氦（He-3）元素的说法正确的是
D
D


A．原子核外电子数为3               B．相对原子质量为2
C．原子结构示意图为     D．原子结构示意图为
（3）“嫦娥一号”发射的火箭推进器中装有液态肼（用A表示）和过氧化氢（H2O2），它们混合时的反应方程式为：2H2O2+A═N2+4H2O，则肼（A）的化学式为
D
D

A．N2H2        B．N2H4O2      C．NH2 D．N2H4
（4）从铁生锈条件来分析，月球上铁制品
不易
不易
（填“易”或“不易”）生锈，原因是：
月球上既没有水又没有空气
月球上既没有水又没有空气
．
（5）现利用CO来还原TiO2、Fe2O3的混合物提炼单质钛和铁，装置如图所示，试回答：
①写出A中发生反应化学方程式（任意一个）
3CO+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
3CO+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
．
②用CO还原钛铁矿，生成钛和铁的混合物，可用简单的物理方法将两种物质分开
用磁铁吸引铁粉
用磁铁吸引铁粉
．
③就实验操作顺序的问题两位同学出现了分歧．小月认为先通一段时间CO排空，然后再点燃C和A中的酒精灯，小亮认为这样做不好，他的理由是
CO有剧毒，对空气有污染
CO有剧毒，对空气有污染
；
小亮认为先点燃C和A中的酒精灯，然后再通CO，小月又提出反对，她的理由是
CO与容器内空气混合，点燃后可能会发生爆炸
CO与容器内空气混合，点燃后可能会发生爆炸
，老师认为他们的反对意见都有一定道理．请你帮助这两位同学解决他们的困难，你的办法是
先通一段时间氮气，排尽玻璃管内空气，然后再点燃酒精灯
先通一段时间氮气，排尽玻璃管内空气，然后再点燃酒精灯
．
（6）在学习了金属的性质后，化学实验小组同学对“21世纪的重要金属材料钛和钛合金”产生了兴趣，他们进行了如下探究，并请你一同参与．
查阅资料：
A．钛的硬度与钢铁差不多，而它的质量只有同体积钢铁的一半，钛的密度虽然比铝稍大一点，可它的硬度却比铝大两倍．
B．钛属于化学性质比较活泼的金属，但在常温下钛的抗腐蚀性很强．即使把钛放在海水中数年，取出后仍光亮如初．
C．钛合金与人体具有很好的“相容性”，在人体内能抵抗分泌物的腐蚀且无毒．
活动与探究：
①钛与铁的金属活动性哪一种强？
【提出假设】：
钛的金属活动性比铁强
钛的金属活动性比铁强
．
【设计实验】：
将钛放入硫酸亚铁溶液中（或将铁和钛分别放入稀盐酸中；或将铁放入钛的化合物溶液中）
将钛放入硫酸亚铁溶液中（或将铁和钛分别放入稀盐酸中；或将铁放入钛的化合物溶液中）
．
若钛的活动性比铁强，以上实验出现的现象是：
钛的表面有黑色物质生成
钛的表面有黑色物质生成
．
②钛是比较活泼的金属，为什么耐腐蚀性却很强？可能的原因是：
钛的表面易形成致密的氧化物保护膜
钛的表面易形成致密的氧化物保护膜
．
③若要比较铝片和钛片的硬度，你的方法是：
可以使用两者相互刻画，出现痕迹的硬度小一些
可以使用两者相互刻画，出现痕迹的硬度小一些
．
思考与应用：
“物质的性质在一定程度上决定着它的用途”请你判断钛的用途（写两条）：
制人造骨；飞机、飞船等航空工具
制人造骨；飞机、飞船等航空工具
．
（7）若冶炼2000t含杂质3%的生铁，需要含Fe2O376%的上述含氧钛铁矿的质量是多少？（请写出计算过程，结果精确到0.1．）
某兴趣小组在复习铁的冶炼时，在参考资料上发现以下一段文字：已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和CO2．他们不禁产生了疑问：课本上册124页的实验中，CO与Fe2O3反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗？于是他们进行了以下探究．
[查阅资料]
资料一：Fe粉和Fe3O4粉末能被磁铁吸引而FeO（黑色）不能；
资料二：Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式可用FeO?Fe2O3 的形式表示；
[提出猜想]黑色物质可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一种或几种．
[进行实验]兴趣小组收集了CO与Fe2O3反应生成的黑色物质进行了下列实验：
实验方案 实验现象
甲 取少量黑色物质用磁铁吸引 黑色物质全部被磁铁吸引
乙 取少量黑色物质加入30%热的盐酸中 无气泡、溶液颜色变成黄绿色
丙 取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中 无任何现象
[实验结论]
（1）甲实验现象说明黑色物质中没有
FeO
FeO
，乙、丙实验现象说明黑色物质中没有
Fe
Fe
；
（2）生成的黑色物质应为Fe3O4；
（3）写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
；
[拓展探究]同学们对Fe3O4产生了兴趣，从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图．
[生产流程]

[查阅资料]
资料一：硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如表所示：
温度/℃ 0 10 30 50 60 70 80 90
溶解度/g 14.0 17.0 25.0 33.0 35.3 33.0 30.5 27.0
资料二：Fe（OH）2受氧气氧化反应原理为：4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3
资料三：获得Fe3O4的反应原理为：Fe（OH）2+2Fe（OH）3
  △  
.
 
Fe3O4+4H2O
[问题讨论]
（1）溶解时，用50℃至80℃的热水目的是
在50℃～80℃时，硫酸亚铁的溶解度较大，有利于溶解的更多，提高产率
在50℃～80℃时，硫酸亚铁的溶解度较大，有利于溶解的更多，提高产率
．
（2）写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式
2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4
2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4
．
（3）上述过程中，要控制“通一定量空气”的目的是
控制Fe（OH）2转化为Fe（OH）3的量
控制Fe（OH）2转化为Fe（OH）3的量
．
（4）要使四氧化三铁的产率最高，则上述流程中产生的Fe（OH）2和Fe（OH）3的最佳质量比为
90：214
90：214
．
（5）副产品P是硫酸钠，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→
c
c
→
a
a
→d．
a．过滤   b．加热浓缩     c．冷却结晶    d．晶体加热至完全失去结晶水
[组成确定]为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质，同学们又进行了下列实验探究．
[查阅资料]
资料一：难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水（反应中各种元素的化合价不变）；
资料二：Fe2O3和CO反应是随温度升高而逐步进行的，先生成Fe3O4，再生成FeO（黑色），最后生成Fe；
[提出猜想]Fe3O4中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO中的一种或两种．
[实验设计]同学们称取了23.28g该Fe3O4样品进行了下列实验：

[实验分析]因探究思路不同，兴趣小组分成甲、乙两小组．
甲组：
（1）该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质．
B中的最佳试剂是
②
②
（填序号）
①澄清石灰水     ②氢氧化钠浓溶液    ③稀盐酸         ④水
（2）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，能起到的作用是：
①实验开始时，排尽装置中的空气，防止
防止爆炸
防止爆炸
；
②停止加热后，继续通CO气体，防止
防止生成物被氧化
防止生成物被氧化
，以及B中的溶液倒吸入A中；
在本实验中，CO气体还能起到的作用是③
让二氧化碳全部进入B瓶中
让二氧化碳全部进入B瓶中
．
（3）尾气如何处理？
点燃
点燃
．
乙组：
利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线（如图）

（1）写出BC段发生反应的化学方程式：
Fe3O4+CO
 高温 
.
 
3FeO+CO2
Fe3O4+CO
 高温 
.
 
3FeO+CO2
；
（2）通过分析计算确定：该Fe3O4样品中含有的杂质是
Fe2O3
Fe2O3
．（不需要写过程）
（2013?柳州）水煤气是一种工业上常用的气体燃料，一般用焦炭和水蒸气在高温下反应制得，含有少量的CO2和水蒸气杂质．某化学兴趣小组对水煤气的主要成分进行研究．
【查阅资料】
（1）白色的无水硫酸铜粉末遇水变成蓝色；
（2）Na2CO3与少量盐酸反应生成NaHCO3和NaCl，与过量盐酸反应时生成NaCl，H2O，CO2
【实验假设】
①可燃气只是CO
②可燃气体只是H2
③可燃气体是CO，H2的混合气．
【实验过程】
实验小组按以下流程进行实验（水煤气中CO2，H2O已被充分吸收）；

实验中，发现黑色氧化铜变红，且
无水硫酸铜变蓝色
无水硫酸铜变蓝色
，证明水煤气含有H2；还观察到澄清石灰水变浑浊，证明水煤气含有另一可燃气体为
一氧化碳
一氧化碳

【实验反思】
根据实验结论，甲同学认为实验应保证安全，防止中毒，对尾气的处理方法是
用容器收集起来
用容器收集起来

【实验拓展】
（1）实验后，乙同学认为欲检验所用NaOH是否完全消耗，可向溶液中滴入几滴稀盐酸，若没有气体产生，则溶液中还有NaOH剩余，但丙同学认为乙同学的设计是错误的，理由是
如果氢氧化钠被完全消耗，生成的Na2CO3与少量盐酸反应生成NaHCO3和NaCl，也没有气体产生
如果氢氧化钠被完全消耗，生成的Na2CO3与少量盐酸反应生成NaHCO3和NaCl，也没有气体产生

（2）丁同学通过本次实验，结合查阅的资料发现，不用任何其它试剂，只用试管和胶头滴管就可以鉴别稀盐酸和碳酸钠两种无色溶液．正确的鉴别方案及结论是
把两种溶液分别加入两支试管中，用胶头滴管吸取其中的一种溶液，向另一只试管中滴加，
如果开始时没有气泡产生，滴加一会儿后产生气泡，说明胶头滴管中的溶液是稀盐酸，另一种是碳酸钠溶液；
如果一开始就有气泡产生，说明胶头滴管中的溶液是碳酸钠溶液，另一种是稀盐酸
把两种溶液分别加入两支试管中，用胶头滴管吸取其中的一种溶液，向另一只试管中滴加，
如果开始时没有气泡产生，滴加一会儿后产生气泡，说明胶头滴管中的溶液是稀盐酸，另一种是碳酸钠溶液；
如果一开始就有气泡产生，说明胶头滴管中的溶液是碳酸钠溶液，另一种是稀盐酸
．

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