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6.1 金属矿物及铁的冶炼
【题型1】古代冶炼金属 1
【题型2】一氧化碳还原氧化铁实验 3
【题型3】工业炼铁的原理及装置 5
【题型4】还原反应、还原剂、氧化剂 7
【题型5】常见的金属矿物 8
【题型6】金属元素的存在形式 10
【题型7】 金属矿物与金属冶炼综合 11
【题型1】古代冶炼金属
【典型例题】我国古代将炉甘石(ZnCO )、赤铜(Cu O)和木炭粉混合后加热到约800℃，得到黄铜(铜锌合金，外观似黄金)，流程如下(提示：ZnCO3ZnO+CO ↑)，下列说法正确的是 (　　)
A.加热过程中炉甘石发生了分解反应
B.该过程前后锌元素化合价不变
C.用该方法能制得真黄金
D.气体中除CO2外，还有一种气体是O2
【举一反三1】春秋初期，炼铁方法是在1000℃左右的温度下，使木炭和铁矿石（主要成分为Fe2O3）发生一系列的反应生成含较多杂质的海绵铁。其中主要化学反应为。下列说法正确的是（　　）
A.海绵铁是一种纯净物
B.Fe2O3中铁元素的化合价为＋3价
C.该反应基本类型属于置换反应
D.炼铁过程中，木炭只是作为燃料使用
【举一反三2】我国古代常用灰吹法炼银。将矿物银熔于铅形成银铅块，通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰，灰吹得银，下列说法不正确的是（　　）
A.银铅块属于混合物
B.自然界中的银都是以化合物的形式存在
C.PbO中Pb显+2价
D.灰吹法炼银过程包含化学变化
【举一反三3】我国古代将炉甘石(ZnCO )、赤铜(Cu O)和木炭粉混合后加热到约800℃，得到黄铜(铜锌合金，外观似黄金)，流程如下(提示：ZnCO3ZnO+CO ↑)，下列说法正确的是 (　　)
A.加热过程中炉甘石发生了分解反应
B.该过程前后锌元素化合价不变
C.用该方法能制得真黄金
D.气体中除CO2外，还有一种气体是O2
【举一反三4】“化”说中国炼“金”术。
(1)战国《韩非子 内储说上》提到，早期采金技术均是“沙里淘金”。黄金能以_________形式存在于自然界。
(2)西汉时期有一种炼钢方法叫“炒钢”，就是将含碳量过高的生铁在高温下加热至液态或半液态，然后通过_________得到熟铁。
【举一反三5】“化”说中国炼“金”术。
(1)战国《韩非子 内储说上》提到，早期采金技术均是“沙里淘金”。黄金能以_________形式存在于自然界。
(2)西汉时期有一种炼钢方法叫“炒钢”，就是将含碳量过高的生铁在高温下加热至液态或半液态，然后通过_________得到熟铁。
【举一反三6】《天工开物》中记载了古代炼铁工艺：“一炉载土(铁矿石)二千余斤，或用煤炭，扇炉风箱必四人…，即时炒成熟铁”，该方法的大致生产过程如图所示。
(1)炼铁炉在炼铁过程中需要不断拉动风箱鼓入空气，其目的是__________________。
(2)若该过程中使用的铁矿石是磁铁矿(主要成分为 Fe O )，则炼铁炉中生成铁的化学反应方程式为______________。
(3)潮泥灰的作用和高炉炼铁中石灰石的作用类似，该炼铁过程中撒入潮泥灰的主要作用是____________________。
(4)不断翻炒生铁可得熟铁，该过程发生的是______(填“物理”或“化学”)变化。
【题型2】一氧化碳还原氧化铁实验
【典型例题】炼铁的过程是(　　)
A.含铁的化合物在高温下分解而得到铁
B.含有铁的化合物与碳发生置换反应
C.在高温下用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来
D.在高温下用一氧化碳从铁的氧化物中将铁氧化出来
【举一反三1】《天工开物》中记载金属锌的冶炼方法：取炉甘石（主要成分：碳酸锌）十斤，装载入一泥罐内，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团。冷定，毁罐取出，即获得金属锌（已知主要发生的反应为：2C+ZnCO3Zn+3CO↑）。下列分析错误的是（　　）
A.炉甘石属于混合物
B.该反应中一氧化碳为还原剂
C.冷却时锌由液态转化为固态需要放热
D.“冷定”后再“毁罐”取锌是为防止锌重新被氧化
【举一反三2】有关，下列说法不正确的是（　　）
A.CO具有还原性
B.Fe2O3发生了还原反应
C.反应后铁元素的化合价升高
D.工业上可利用该反应炼铁
【举一反三3】如图所示，小文利用长柄W形玻璃管完成了一氧化碳与氧化铁反应的实验。已知：甲酸在热浓硫酸的作用下分解生成一氧化碳和水。下列有关说法错误的是(　　)

A.该实验具有节约药品、清洁环保、操作简单等优点
B.网罩的作用是集中火焰，提高酒精灯火焰的温度
C.一氧化碳能夺取氧化铁中的氧，具有氧化性
D.实验中可观察到红色粉末变成黑色
【举一反三4】如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是(　　)
A.澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成
B.该反应中，失去氧的物质是CO
C.CO具有可燃性
D.硬质玻璃管中固体质量逐渐减小
【题型3】工业炼铁的原理及装置
【典型例题】古文献记载的大鉴炉炼铁：“黑砂（主要成分为铁的氧化物）为本……时时旋下，用炭火以煅炼之。”如图所示。下列说法错误的是（　　）
A.该黑砂中可能含有Fe3O4
B.木炭仅作为燃料提供热量
C.往通风道中鼓风能提高炉温
D.增加大鉴炉高度能提高铁的产量
【举一反三1】工业炼铁的原理是一氧化碳在高温条件下与铁的氧化物反应，该反应的化学方程式可表示为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。下列说法正确的是（　　）
A.该反应中可观察到黑色固体变红
B.该反应中Fe2O3被氧化
C.该反应属于置换反应
D.反应后固体的质量减小
【举一反三2】下列关于工业炼铁的叙述中错误的是(　　)
A.主要原料为铁矿石、焦炭和石灰石等
B.主要设备为电炉
C.主要原理为：3CO+Fe2O33CO2+2Fe
D.主要产物为生铁
【举一反三3】实验室用如图装置模拟炼铁，下列正确的是（　　）
A.磁铁矿的主要成分是Fe2O3
B.该过程中，体现了一氧化碳的氧化性
C.图1和图2中得到的铁产品组成完全相同的
D.图1应先熄灭酒精喷灯，待硬质玻璃管中固体冷却后再停止通入一氧化碳
【举一反三4】下列有关工业炼铁的说法中，正确的是（　　）
A.炼铁的原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气
B.炼铁的原理是利用焦炭与铁的氧化物的反应
C.炼铁得到的产品是生铁，生铁属于纯净物
D.炼铁产生的高炉气体可直接排放到空气中
【举一反三5】内蒙古矿产资源丰富，某炼铁厂利用当地的煤炭和赤铁矿石作为高炉炼铁的主要原料，其主要反应过程如图所示(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。
据此回答问题：
(1)A的化学式为___________。
(2)用化学方程式表示一氧化碳炼铁的原理______________________，实际上高炉炼的铁是生铁，生铁属于________(填“纯净物”或“混合物”)。
【举一反三6】钢铁应用广泛，工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式为 　 　。
【举一反三7】铁路路网完善。高铁的钢轨具有的性能是 　 　（写一条），工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式是　 　。
【题型4】还原反应、还原剂、氧化剂
【典型例题】我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜和木炭粉混合后加热到800℃，有如下反应发生：①；②。下列有关说法错误的是(　　)
A.①和②反应条件相同
B.反应前后锌元素质量不变
C.②反应中ZnO发生了还原反应
D.②反应前后碳元素化合价降低
【举一反三1】超临界水蒸煤制氢的微观示意图，下列叙述错误的是(　　)
A.元素观：反应前后元素种类不变
B.分类观：反应前后都包含氧化物
C.守恒观：反应前后分子种类不变
D.转化观：该反应属于还原反应
【举一反三2】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(　　)
(还原率)
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
【举一反三3】超临界水蒸煤制氢的微观示意图，下列叙述错误的是(　　)
A.元素观：反应前后元素种类不变
B.分类观：反应前后都包含氧化物
C.守恒观：反应前后分子种类不变
D.转化观：该反应属于还原反应
【举一反三4】碳在一定条件下能与CuO反应：C+2CuO2Cu+CO2↑，发生还原反应的物质是（　　）
A.C B.CuO C.Cu D.CO2
【题型5】常见的金属矿物
【典型例题】几种矿石的主要成分如下，可用于冶炼铜的矿石是（　　）
A.菱铁矿（FeCO3）
B.软锰矿（MnO2）
C.方铅矿（PbS）
D.孔雀石[Cu2（OH）2CO3]
【举一反三1】炼铁时用到的一些铁矿石(括号内为主要成分的化学式)如图所示。若测得其中杂质的百分含量均相同。从环保和产率看，你选择的优良矿石是(　　)
A. B. C. D.
【举一反三2】我国发射火星探测器获取火星上的信息。以下是关于火星的部分已知信息：
①其橘红色外表是因为地表被赤铁矿覆盖；
②火星上无液态水，但有大量冰；
③火星大气的成分为二氧化碳95.3%、氮气2.7%、氩气1.6%、氧气和水汽0.4%。
下列说法正确的是（　　）
A.赤铁矿的主要成分是四氧化三铁
B.火星上的冰转化为液态水发生化学变化
C.目前火星不适宜人类居住
D.蜡烛在火星大气中可以燃烧
【举一反三3】下列矿石中，主要成分不属于氧化物的是(　　)
A.赤铁矿 B.磁铁矿 C.菱铁矿 D.铝土矿
【举一反三4】为了初步确定某种铁矿石的种类，取该铁矿石用盐酸溶解，有气体放出，这种铁矿石的名称是(　　)
A.磁铁矿 B.赤铁矿 C.菱铁矿 D.大理石
【举一反三5】2024年5月3日，嫦娥六号探测器成功发射，开启月球背面采样之旅。
(1)月球背面的水有固态和气态两种存在方式。
①气态水的分子间隔比固态水更 　 　(填“大”或“小”)。
②水由固态变为气态的过程中，没有发生变化的是 　 (填“物理”或“化学”)性质。
(2)科研人员曾用嫦娥五号带回的月壤证实：在一定条件下，月壤中的FeO(铁橄榄石的主要成分)分解生成Fe3O4(磁铁矿的主要成分)以及单质铁。
①写出该反应的化学方程式：　 　。
②下列关于含铁物质的说法中，正确的是 　 　(填字母)。
A.磁铁矿是工业炼铁的重要原料
B.铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O
C.铁合金比纯铁应用更为广泛
【举一反三6】2024年5月3日，嫦娥六号探测器成功发射，开启月球背面采样之旅。
(1)月球背面的水有固态和气态两种存在方式。
①气态水的分子间隔比固态水更 　 　(填“大”或“小”)。
②水由固态变为气态的过程中，没有发生变化的是 　 (填“物理”或“化学”)性质。
(2)科研人员曾用嫦娥五号带回的月壤证实：在一定条件下，月壤中的FeO(铁橄榄石的主要成分)分解生成Fe3O4(磁铁矿的主要成分)以及单质铁。
①写出该反应的化学方程式：　 　。
②下列关于含铁物质的说法中，正确的是 　 　(填字母)。
A.磁铁矿是工业炼铁的重要原料
B.铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O
C.铁合金比纯铁应用更为广泛
【举一反三7】常见的金属矿石如图所示，回答下列相关问题。
(1)从物质分类角度来看，以上矿石的主要成分属于氧化物的是__________(填字母)。
(2)赤铁矿的主要成分 Fe O 中铁元素的质量分数为___________。
(3)钢铁因含硫、磷元素而会变脆，不利于制作加工。据此分析，炼铁所用的铁矿石不宜采用___________（填字母）。
【题型6】金属元素的存在形式
【典型例题】刘禹锡的诗句“美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来”描述的是一种在自然界中大多以单质形式存在的金属，该金属是 (　　)
A. Au B. Fe C. Hg D. Cu
【举一反三1】诗词既蕴含人文思想，又焕发理性光辉，下列阐释错误的是（　　）
A.水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香——闻到花香是因为分子不断做运动
B.月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠——“霜”形成的过程分子间隔在不断变小
C.黄河之水天上来，奔流到海不复回——水的天然循环主要是通过化学变化实现的
D.千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金——金的化学性质稳定，在自然界以单质形式存在
【举一反三2】下列有关金属及其合金说法中正确的是（　　）
A.常温下金属都是固体
B.不锈钢比纯铁硬度大
C.保险丝（铅锑合金）比组成它的纯金属的熔点高
D.多数金属矿石中的金属元素主要以单质的形式存在
【举一反三3】环境、能源和资源是人类生存和发展的基本条件。下列说法错误的是（　　）
A.化学反应伴随能量变化
B.大多数铁矿石中的铁元素以单质形式存在
C.大气中二氧化碳含量升高会增强温室效应
D.太阳能、风能是人类正在利用和开发的新能源
【举一反三4】在自然界中能以单质形式存在的是(　　)
A. Fe B. Al C. Na D. Ag
【题型7】 金属矿物与金属冶炼综合
【典型例题】下列关于实验现象的描述，正确的是（　　）
A.将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中，火星四射
B.镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成黑色固体
C.氢气还原氧化铜时看到红色物质生成
D.电解水实验中，负极产生的气体能使带火星的小木条复燃
【举一反三1】“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢。工业上火法炼镍的原理是，C+2NiO2Ni+CO2↑，下列说法错误的是（　　）
A.该反应属于置换反应
B.该不锈钢中还含有铁和镍
C.该不锈钢合金的硬度大于纯铁
D.反应前后元素的化合价都发生了变化
【举一反三2】《天工开物 五金》中记载金属锌的冶炼方法：“每炉甘石（ZnCO3）十斤，装载入一泥罐内，封裹泥固，以溅砑干，勿使火拆裂。然后，逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团。冷定，毁罐取出，每十耗去其二，即倭铅（金属锌）也。”其冶炼过程中用到的设备如图，请回答下列相关问题。
查阅资料：
①锌的熔点为419 ℃，沸点为907 ℃，
②冷定：冷却完毕；毁罐：敲碎罐体。
“冷凝区”，将气态锌转变为液态锌。结合资料，理论上“冷凝区”温度控制在________范围即可。
（2）将炉甘石和煤炭碾成粉末混合的作用是________________。
（3）“反应区”中有一个反应是ZnCO3在高温的条件下生成ZnO和另一种常见氧化物，该反应的方程式是________________，此反应的基本类型是________。
（4）“锌火”主要是罐内产生的CO在空气中燃烧所致，从化学角度考虑产生“锌火”的优点是________________。
【举一反三3】2024年5月17日，中国一汽盐城分公司首款新能源汽车“奔腾小马”投产下线，顺利实现新能源汽车转型升级。
(1)汽车烤漆工艺既能助力汽车美观，更能防止车身生锈。其防锈原理是 　 　。
(2)铜制导线及铜质电路主板将电池、行车电脑及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统，说明铜具有优良的 　 　 (填写物理性质)。
(3)新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂(LiFePO4)的锂电池为汽车提供动力。LiFePO4中显﹣3价，则Li元素的化合价为 　 　价。
(4)生产汽车使用大量合金。下列对合金的认识正确的是 　 　 (填字母)。
A.合金的强度一般比组成它们的纯金属更大
B.合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低
C.合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好
(5)生产汽车还需要使用大量的金属铁。若用1 000 t含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量为多少(写出计算过程)？
【举一反三4】赤铁矿是重要的炼铁原料，其中Fe2O3的含量直接影响到炼铁的效率和成本。兴趣小组用一氧化碳还原10 g赤铁矿样品，充分反应后得到5.6 g铁单质，计算该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数。6.1 金属矿物及铁的冶炼
【题型1】古代冶炼金属 1
【题型2】一氧化碳还原氧化铁实验 5
【题型3】工业炼铁的原理及装置 8
【题型4】还原反应、还原剂、氧化剂 12
【题型5】常见的金属矿物 14
【题型6】金属元素的存在形式 18
【题型7】 金属矿物与金属冶炼综合 20
【题型1】古代冶炼金属
【典型例题】我国古代将炉甘石(ZnCO )、赤铜(Cu O)和木炭粉混合后加热到约800℃，得到黄铜(铜锌合金，外观似黄金)，流程如下(提示：ZnCO3ZnO+CO ↑)，下列说法正确的是 (　　)
A.加热过程中炉甘石发生了分解反应
B.该过程前后锌元素化合价不变
C.用该方法能制得真黄金
D.气体中除CO2外，还有一种气体是O2
【答案】A
【解析】炉甘石在加热过程中分解生成氧化锌和CO2气体，发生了分解反应，A正确；该反应前后，炉甘石(ZnCO3)先分解生成氧化锌(ZnO)和 CO2，该过程中锌元素的化合价不变；生成的氧化锌、氧化亚铜(Cu2O)和木炭粉继续反应最终生成 Cu、Zn 和 CO 气体，Cu、Zn 熔合后形成黄铜，该过程中锌元素的化合价发生变化：+2→0，B不正确；由于该过程参与反应的物质中均不含金元素，根据质量守恒定律，最终也不可能制得真黄金，C不正确；碳在加热的条件下完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳，故气体A中除CO2外，还有一种气体是一氧化碳，D不正确。
【举一反三1】春秋初期，炼铁方法是在1000℃左右的温度下，使木炭和铁矿石（主要成分为Fe2O3）发生一系列的反应生成含较多杂质的海绵铁。其中主要化学反应为。下列说法正确的是（　　）
A.海绵铁是一种纯净物
B.Fe2O3中铁元素的化合价为＋3价
C.该反应基本类型属于置换反应
D.炼铁过程中，木炭只是作为燃料使用
【答案】B
【解析】 根据“生成含较多杂质的海绵铁”，可知海绵铁含有铁和杂质，是混合物，A不符合题意；该反应的反应物是两种化合物，不是置换反应，C不符合题意；炼铁过程中，木炭作为燃料使用，也作为制造一氧化碳的原料（二氧化碳和碳高温反应生成一氧化碳），D不符合题意；化合物中各元素正负化合价代数和为0，氧化铁中氧元素为-2价，则铁元素的化合价为＋3价，B符合题意。
【举一反三2】我国古代常用灰吹法炼银。将矿物银熔于铅形成银铅块，通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰，灰吹得银，下列说法不正确的是（　　）
A.银铅块属于混合物
B.自然界中的银都是以化合物的形式存在
C.PbO中Pb显+2价
D.灰吹法炼银过程包含化学变化
【答案】B
【解析】银铅块中含有矿物银和铅，属于混合物，故A正确；银的化学性质稳定，自然界中的银不都是以化合物的形式存在，也有以单质形式存在的，故B错误；PbO中氧元素显-2价，依据化合物中各元素的化合价的代数和为零，则Pb显+2价，故C正确；根据题意，过程中铅被氧化成PbO，有新物质生成，属于化学变化，故D正确。
【举一反三3】我国古代将炉甘石(ZnCO )、赤铜(Cu O)和木炭粉混合后加热到约800℃，得到黄铜(铜锌合金，外观似黄金)，流程如下(提示：ZnCO3ZnO+CO ↑)，下列说法正确的是 (　　)
A.加热过程中炉甘石发生了分解反应
B.该过程前后锌元素化合价不变
C.用该方法能制得真黄金
D.气体中除CO2外，还有一种气体是O2
【答案】A
【解析】炉甘石在加热过程中分解生成氧化锌和CO2气体，发生了分解反应，A正确；该反应前后，炉甘石(ZnCO3)先分解生成氧化锌(ZnO)和 CO2，该过程中锌元素的化合价不变；生成的氧化锌、氧化亚铜(Cu2O)和木炭粉继续反应最终生成 Cu、Zn 和 CO 气体，Cu、Zn 熔合后形成黄铜，该过程中锌元素的化合价发生变化：+2→0，B不正确；由于该过程参与反应的物质中均不含金元素，根据质量守恒定律，最终也不可能制得真黄金，C不正确；碳在加热的条件下完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳，故气体A中除CO2外，还有一种气体是一氧化碳，D不正确。
【举一反三4】“化”说中国炼“金”术。
(1)战国《韩非子 内储说上》提到，早期采金技术均是“沙里淘金”。黄金能以_________形式存在于自然界。
(2)西汉时期有一种炼钢方法叫“炒钢”，就是将含碳量过高的生铁在高温下加热至液态或半液态，然后通过_________得到熟铁。
【答案】(1)单质
(2)煽炉风箱（或鼓风）
【解析】金的化学性质不活泼，所以可以以单质的形式存在；炼钢的过程中碳和氧气反应，降低含碳量，使生铁转化为熟铁；
【举一反三5】“化”说中国炼“金”术。
(1)战国《韩非子 内储说上》提到，早期采金技术均是“沙里淘金”。黄金能以_________形式存在于自然界。
(2)西汉时期有一种炼钢方法叫“炒钢”，就是将含碳量过高的生铁在高温下加热至液态或半液态，然后通过_________得到熟铁。
【答案】(1)单质
(2)煽炉风箱（或鼓风）
【解析】金的化学性质不活泼，所以可以以单质的形式存在；炼钢的过程中碳和氧气反应，降低含碳量，使生铁转化为熟铁；
【举一反三6】《天工开物》中记载了古代炼铁工艺：“一炉载土(铁矿石)二千余斤，或用煤炭，扇炉风箱必四人…，即时炒成熟铁”，该方法的大致生产过程如图所示。
(1)炼铁炉在炼铁过程中需要不断拉动风箱鼓入空气，其目的是__________________。
(2)若该过程中使用的铁矿石是磁铁矿(主要成分为 Fe O )，则炼铁炉中生成铁的化学反应方程式为______________。
(3)潮泥灰的作用和高炉炼铁中石灰石的作用类似，该炼铁过程中撒入潮泥灰的主要作用是____________________。
(4)不断翻炒生铁可得熟铁，该过程发生的是______(填“物理”或“化学”)变化。
【答案】(1)使煤炭充分燃烧，提供炼铁所需的高温条件
(2) Fe O +4CO4CO2+3Fe
(3)使铁矿石中的二氧化硅转化为炉渣而除去
(4)化学
【解析】(1)炼铁过程中，铁的氧化物与 CO 反应需高温条件，因此该过程中不断拉动风箱鼓入空气的目的是使其中的煤炭充分燃烧，提供炼铁所需的高温条件。(2)磁铁矿石的主要成分是 Fe O ，Fe O 和炼铁炉中的CO在高温条件下反应生成 Fe和 CO ，据此写出反应的化学方程式。(3)高炉炼铁中石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣除去，而该炼铁过程中潮泥灰的作用和高炉炼铁中石灰石的作用类似，故在方塘中撒入潮泥灰的作用是使铁矿石中的二氧化硅转化为炉渣而除去。(4)翻炒生铁是使生铁中过量的碳与空气充分接触发生反应转化为CO ，从而降低生铁中的碳含量，使其转化为含碳量较低的熟铁，故该过程发生化学变化。
【题型2】一氧化碳还原氧化铁实验
【典型例题】炼铁的过程是(　　)
A.含铁的化合物在高温下分解而得到铁
B.含有铁的化合物与碳发生置换反应
C.在高温下用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来
D.在高温下用一氧化碳从铁的氧化物中将铁氧化出来
【答案】C
【解析】 炼铁的过程是含有铁的化合物与一氧化碳在高温的条件下，发生氧化还原反应，而不是与碳发生置换反应（因为这样效率太低），A、B、D错误；高温下用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来，这正好是炼铁的原理表达，C正确。
【举一反三1】《天工开物》中记载金属锌的冶炼方法：取炉甘石（主要成分：碳酸锌）十斤，装载入一泥罐内，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团。冷定，毁罐取出，即获得金属锌（已知主要发生的反应为：2C+ZnCO3Zn+3CO↑）。下列分析错误的是（　　）
A.炉甘石属于混合物
B.该反应中一氧化碳为还原剂
C.冷却时锌由液态转化为固态需要放热
D.“冷定”后再“毁罐”取锌是为防止锌重新被氧化
【答案】B
【解析】炉甘石的主要成分是碳酸锌，还含有其他杂质，属于混合物，A正确；该反应中一氧化碳是生成物，不是还原剂，B错误；物质由液态转化为固态时放出热量，则冷却时锌由液态转化为固态需要放热，C正确；在加热条件下锌会和氧气反应，则“冷定“后再“毁罐“取锌是为防止锌重新被氧化，D正确。
【举一反三2】有关，下列说法不正确的是（　　）
A.CO具有还原性
B.Fe2O3发生了还原反应
C.反应后铁元素的化合价升高
D.工业上可利用该反应炼铁
【答案】C
【解析】一氧化碳将氧化铁还原成单质铁，一氧化碳具有还原性，A正确；在一氧化碳还原氧化铁的反应中，氧化铁失去氧变成单质铁，发生还原反应，B正确；由反应的化学方程式可知，反应前氧化铁中铁元素的化合价为+3价，生成的单质铁中铁元素的化合价为0价，反应后铁元素的化合价降低，C错误；工业上可利用该反应炼铁，D正确。
【举一反三3】如图所示，小文利用长柄W形玻璃管完成了一氧化碳与氧化铁反应的实验。已知：甲酸在热浓硫酸的作用下分解生成一氧化碳和水。下列有关说法错误的是(　　)

A.该实验具有节约药品、清洁环保、操作简单等优点
B.网罩的作用是集中火焰，提高酒精灯火焰的温度
C.一氧化碳能夺取氧化铁中的氧，具有氧化性
D.实验中可观察到红色粉末变成黑色
【答案】C
【解析】该微型实验，能节约药品，具有药品用量少、清洁环保、操作简单等优点， A正确；灯罩的作用是集中火焰，提高酒精灯火焰的温度， B正确；A处发生的反应中，一氧化碳夺取氧化铁中的氧，发生氧化反应，本身具有还原性， C错误；一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，A处可观察到的实验现象是红色粉末变成黑色， D正确。
【举一反三4】如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是(　　)
A.澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成
B.该反应中，失去氧的物质是CO
C.CO具有可燃性
D.硬质玻璃管中固体质量逐渐减小
【答案】B
【解析】二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成，A正确。
一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应中，失去氧的物质是氧化铁，B错误。
一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，常在装置末端的导管口放一盏燃着的酒精灯，是为了点燃尾气，利用的是一氧化碳具有可燃性，C正确。
一氧化碳具有还原性，高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，随着反应的进行，硬质玻璃管中固体质量逐渐减小，D正确。
【题型3】工业炼铁的原理及装置
【典型例题】古文献记载的大鉴炉炼铁：“黑砂（主要成分为铁的氧化物）为本……时时旋下，用炭火以煅炼之。”如图所示。下列说法错误的是（　　）
A.该黑砂中可能含有Fe3O4
B.木炭仅作为燃料提供热量
C.往通风道中鼓风能提高炉温
D.增加大鉴炉高度能提高铁的产量
【答案】B
【解析】黑砂的主要成分为铁的氧化物，四氧化三铁为黑色固体，则该黑砂中可能含有Fe3O4，故A正确；木炭不是仅作为燃料提供热量，木炭具有还原性，能与铁的氧化物反应生成铁和二氧化碳，故B错误；
往通风道中鼓风，利于木炭充分燃烧，能提高炉温，故C正确；木炭具有还原性，在高温条件下能与铁的氧化物反应生成铁和二氧化碳；时时旋下，用炭火以煅炼之，增加大鉴炉高度，能使铁的氧化物依次和木炭充分接触，充分反应，能提高铁的产量，故D正确。
【举一反三1】工业炼铁的原理是一氧化碳在高温条件下与铁的氧化物反应，该反应的化学方程式可表示为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。下列说法正确的是（　　）
A.该反应中可观察到黑色固体变红
B.该反应中Fe2O3被氧化
C.该反应属于置换反应
D.反应后固体的质量减小
【答案】D
【解析】一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，该反应中可观察到红棕色粉末逐渐变黑， A错误。该反应中Fe2O3失去了氧，被还原，B错误。该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应，C错误。参加反应的氧化铁与生成的铁的质量比为160：112，则反应后固体的质量减小，D正确。
【举一反三2】下列关于工业炼铁的叙述中错误的是(　　)
A.主要原料为铁矿石、焦炭和石灰石等
B.主要设备为电炉
C.主要原理为：3CO+Fe2O33CO2+2Fe
D.主要产物为生铁
【答案】B
【解析】工业炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石等，A正确；工业炼铁的设备是高炉不是电炉，B错误；工业炼铁就是在高温的条件下，用一氧化碳来还原氧化铁，生成铁和二氧化碳，C正确；工业炼的铁中含有杂质，属于生铁，D正确。
【举一反三3】实验室用如图装置模拟炼铁，下列正确的是（　　）
A.磁铁矿的主要成分是Fe2O3
B.该过程中，体现了一氧化碳的氧化性
C.图1和图2中得到的铁产品组成完全相同的
D.图1应先熄灭酒精喷灯，待硬质玻璃管中固体冷却后再停止通入一氧化碳
【答案】D
【解析】磁铁矿的主要成分为四氧化三铁，化学式为Fe3O4，故A错误；一氧化碳与氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，一氧化碳夺取了氧化铁中的氧元素，发生了氧化反应，体现了一氧化碳的还原性，故B错误；图1中得到的是铁，图2中得到的是生铁，铁产品组成不是完全相同的，故C错误；图1应先熄灭酒精喷灯，待硬质玻璃管中固体冷却后再停止通入一氧化碳，防止反应生成的铁重新被氧气氧化，故D正确。
【举一反三4】下列有关工业炼铁的说法中，正确的是（　　）
A.炼铁的原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气
B.炼铁的原理是利用焦炭与铁的氧化物的反应
C.炼铁得到的产品是生铁，生铁属于纯净物
D.炼铁产生的高炉气体可直接排放到空气中
【答案】A
【解析】高炉炼铁原材料为铁矿石、焦炭、石灰石和空气，A正确。炼铁原理为焦炭能生成的一氧化碳，一氧化碳具有还原性，一氧化碳与金属氧化物反应， B错误。炼铁得到的为生铁，生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，属于混合物，C错误。炼铁产生的高炉气体中含有一氧化碳等有毒气体，对空气存在污染，不可直接排放， D错误。
【举一反三5】内蒙古矿产资源丰富，某炼铁厂利用当地的煤炭和赤铁矿石作为高炉炼铁的主要原料，其主要反应过程如图所示(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。
据此回答问题：
(1)A的化学式为___________。
(2)用化学方程式表示一氧化碳炼铁的原理______________________，实际上高炉炼的铁是生铁，生铁属于________(填“纯净物”或“混合物”)。
【答案】(1)CO2
(2) 　　混合物
【解析】（1）碳燃烧生成二氧化碳，则A的化学式为CO2。
（2）赤铁矿的主要成分为氧化铁，一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为；生铁为铁的合金，属于混合物。
【举一反三6】钢铁应用广泛，工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式为 　 　。
【答案】。
【解析】赤铁矿的主要成分是氧化铁，氧化铁能与一氧化碳高温反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为。
【举一反三7】铁路路网完善。高铁的钢轨具有的性能是 　 　（写一条），工业上用赤铁矿炼铁的化学方程式是　 　。
【答案】硬度大（或强度高等，合理即可）；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
【解析】高铁的钢轨具有的性能是硬度大、强度高（合理即可）。
赤铁矿的主要成分是氧化铁，工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
【题型4】还原反应、还原剂、氧化剂
【典型例题】我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜和木炭粉混合后加热到800℃，有如下反应发生：①；②。下列有关说法错误的是(　　)
A.①和②反应条件相同
B.反应前后锌元素质量不变
C.②反应中ZnO发生了还原反应
D.②反应前后碳元素化合价降低
【答案】D
【解析】由化学方程式可知，①和②反应条件相同，都是高温；由质量守恒定律可知，反应前后锌元素质量不变；②反应中ZnO失去氧元素生成Zn，发生了还原反应；②反应前后碳元素化合价由0转化为+4价，化合价升高，Ｄ错误。
【举一反三1】超临界水蒸煤制氢的微观示意图，下列叙述错误的是(　　)
A.元素观：反应前后元素种类不变
B.分类观：反应前后都包含氧化物
C.守恒观：反应前后分子种类不变
D.转化观：该反应属于还原反应
【答案】C
【解析】碳和水在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气，化学方程式为。根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变；氧化物是指由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，反应物H2O、生成物CO都属于氧化物，即反应前后都包含氧化物；根据化学方程式可知，反应前后分子种类改变；水失去氧元素，发生还原反应，该反应属于还原反应。
【举一反三2】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(　　)
(还原率)
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
【答案】C
【解析】氩气化学性质不活泼，常用作保护气，因此实验中氩气不参加反应，用作保护气，防止铁被氧化，Ａ说法正确；由题图可知，随着碳酸钾含量的增加，还原率增大，而碳酸钾反应前后质量和化学性质均不变，说明碳酸钾在反应中起催化作用，Ｂ说法正确；由题图可知，在相同条件下，活性炭与氧化铁反应的还原率比石墨粉高，Ｃ说法错误；由题图可知，温度越高，碳粉还原氧化铁的还原率越高，Ｄ说法正确。
【举一反三3】超临界水蒸煤制氢的微观示意图，下列叙述错误的是(　　)
A.元素观：反应前后元素种类不变
B.分类观：反应前后都包含氧化物
C.守恒观：反应前后分子种类不变
D.转化观：该反应属于还原反应
【答案】C
【解析】碳和水在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气，化学方程式为。根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变；氧化物是指由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，反应物H2O、生成物CO都属于氧化物，即反应前后都包含氧化物；根据化学方程式可知，反应前后分子种类改变；水失去氧元素，发生还原反应，该反应属于还原反应。
【举一反三4】碳在一定条件下能与CuO反应：C+2CuO2Cu+CO2↑，发生还原反应的物质是（　　）
A.C B.CuO C.Cu D.CO2
【答案】B
【解析】碳在一定条件下能与CuO反应：C+2CuO2Cu+CO2↑，在此反应中碳得氧发生了氧化反应，是还原剂；氧化铜失氧发生了还原反应，是氧化剂。
【题型5】常见的金属矿物
【典型例题】几种矿石的主要成分如下，可用于冶炼铜的矿石是（　　）
A.菱铁矿（FeCO3）
B.软锰矿（MnO2）
C.方铅矿（PbS）
D.孔雀石[Cu2（OH）2CO3]
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变可知，菱铁矿（FeCO3）中不含铜元素，不能用于冶炼铜，故A不符合题意；根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变可知，软锰矿（MnO2）中不含铜元素，不能用于冶炼铜，故B不符合题意；根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变可知，方铅矿（PbS）中不含铜元素，不能用于冶炼铜，故C不符合题意；根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变可知，孔雀石[Cu2（OH）2CO3]中不含铜元素，不能用于冶炼铜，故D符合题意。
【举一反三1】炼铁时用到的一些铁矿石(括号内为主要成分的化学式)如图所示。若测得其中杂质的百分含量均相同。从环保和产率看，你选择的优良矿石是(　　)
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A项，赤铁矿的主要成分是Fe2O3，矿石中含铁元素，冶炼时产生的大气污染物相对较少，但氧化铁中铁元素的质量分数为70%含铁量小于四氧化三铁，所以错误；B项，菱铁矿的主要成分是FeCO3，铁元素质量分数为48.3%，含铁量较少，所以错误；C项，黄铁矿的主要成分是FeS2，冶炼时会产生大量的二氧化硫，造成空气污染和酸雨，所以错误；D项，磁铁矿的主要成分是Fe3O4，矿石中含铁元素，冶炼时产生的大气污染物相对较少，四氧化三铁中铁元素的质量分数为72.4%，含铁量最高，所以正确。选D。
【举一反三2】我国发射火星探测器获取火星上的信息。以下是关于火星的部分已知信息：
①其橘红色外表是因为地表被赤铁矿覆盖；
②火星上无液态水，但有大量冰；
③火星大气的成分为二氧化碳95.3%、氮气2.7%、氩气1.6%、氧气和水汽0.4%。
下列说法正确的是（　　）
A.赤铁矿的主要成分是四氧化三铁
B.火星上的冰转化为液态水发生化学变化
C.目前火星不适宜人类居住
D.蜡烛在火星大气中可以燃烧
【答案】C
【解析】赤铁矿的主要成分是氧化铁，故A错误；火星上的冰转化为液态水，只是状态发生改变，没有新物质生成，发生了物理变化，故B错误；火星上无液态水，火星大气的成分为二氧化碳95.3%、氮气2.7%、氩气1.6%、氧气和水汽0.4%，目前火星不适宜人类居住，故C正确；火星大气的成分中二氧化碳占95.3%，二氧化碳不能支持燃烧，蜡烛在火星大气中不能燃烧，故D错误。
【举一反三3】下列矿石中，主要成分不属于氧化物的是(　　)
A.赤铁矿 B.磁铁矿 C.菱铁矿 D.铝土矿
【答案】C
【解析】赤铁矿—Fe2O3，磁铁矿—Fe3O4，菱铁矿—FeCO3，铝土矿—Al2O3。故选C。
【举一反三4】为了初步确定某种铁矿石的种类，取该铁矿石用盐酸溶解，有气体放出，这种铁矿石的名称是(　　)
A.磁铁矿 B.赤铁矿 C.菱铁矿 D.大理石
【答案】C
【解析】磁铁矿的主要成分是Fe3O4，与盐酸反应不产生氢气；赤铁矿的主要成分是Fe2O3，与盐酸反应不产生氢气；菱铁矿的主要成分是FeCO3，与盐酸反应，生成二氧化碳气体；大理石的主要成分是CaCO3，与盐酸反应生成二氧化碳，但大理石不是铁矿石。故选C。
【举一反三5】2024年5月3日，嫦娥六号探测器成功发射，开启月球背面采样之旅。
(1)月球背面的水有固态和气态两种存在方式。
①气态水的分子间隔比固态水更 　 　(填“大”或“小”)。
②水由固态变为气态的过程中，没有发生变化的是 　 (填“物理”或“化学”)性质。
(2)科研人员曾用嫦娥五号带回的月壤证实：在一定条件下，月壤中的FeO(铁橄榄石的主要成分)分解生成Fe3O4(磁铁矿的主要成分)以及单质铁。
①写出该反应的化学方程式：　 　。
②下列关于含铁物质的说法中，正确的是 　 　(填字母)。
A.磁铁矿是工业炼铁的重要原料
B.铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O
C.铁合金比纯铁应用更为广泛
【答案】(1)①大 ②化学 　(2)①4FeOFe3O4+Fe　
②ABC
【解析】(1)②由微粒的变化可知，水由固态变为气态时水分子间的间隙发生了变化，但水分子本身没有发生变化，所以化学性质没有改变。(2)②铁锈的主要成分是氧化铁的水合物，可表示为：Fe2O3 xH2O，B正确；合金的特点是：硬度大，熔点低，耐腐蚀，因此合金种类远大于纯金属，合金具有更广泛的用途，C正确。
【举一反三6】2024年5月3日，嫦娥六号探测器成功发射，开启月球背面采样之旅。
(1)月球背面的水有固态和气态两种存在方式。
①气态水的分子间隔比固态水更 　 　(填“大”或“小”)。
②水由固态变为气态的过程中，没有发生变化的是 　 (填“物理”或“化学”)性质。
(2)科研人员曾用嫦娥五号带回的月壤证实：在一定条件下，月壤中的FeO(铁橄榄石的主要成分)分解生成Fe3O4(磁铁矿的主要成分)以及单质铁。
①写出该反应的化学方程式：　 　。
②下列关于含铁物质的说法中，正确的是 　 　(填字母)。
A.磁铁矿是工业炼铁的重要原料
B.铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O
C.铁合金比纯铁应用更为广泛
【答案】(1)①大 ②化学 　(2)①4FeOFe3O4+Fe　
②ABC
【解析】(1)②由微粒的变化可知，水由固态变为气态时水分子间的间隙发生了变化，但水分子本身没有发生变化，所以化学性质没有改变。(2)②铁锈的主要成分是氧化铁的水合物，可表示为：Fe2O3 xH2O，B正确；合金的特点是：硬度大，熔点低，耐腐蚀，因此合金种类远大于纯金属，合金具有更广泛的用途，C正确。
【举一反三7】常见的金属矿石如图所示，回答下列相关问题。
(1)从物质分类角度来看，以上矿石的主要成分属于氧化物的是__________(填字母)。
(2)赤铁矿的主要成分 Fe O 中铁元素的质量分数为___________。
(3)钢铁因含硫、磷元素而会变脆，不利于制作加工。据此分析，炼铁所用的铁矿石不宜采用___________（填字母）。
【答案】(1)AC
(2)70%
(3)B
【解析】氧化物是含有两种元素，其中一种元素是氧元素的化合物，故选AC；铁元素的质量是112，氧化铁的化学量为160，故铁元素的质量分数为70% ；考虑到环保问题，不用黄铁矿，因为会产生二氧化硫。
【题型6】金属元素的存在形式
【典型例题】刘禹锡的诗句“美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来”描述的是一种在自然界中大多以单质形式存在的金属，该金属是 (　　)
A. Au B. Fe C. Hg D. Cu
【答案】A
【解析】“美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来”说的是美人的金首饰、王侯的黄金印都是从沙子中分离出来的，该金属是金，元素符号是Au。
【举一反三1】诗词既蕴含人文思想，又焕发理性光辉，下列阐释错误的是（　　）
A.水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香——闻到花香是因为分子不断做运动
B.月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠——“霜”形成的过程分子间隔在不断变小
C.黄河之水天上来，奔流到海不复回——水的天然循环主要是通过化学变化实现的
D.千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金——金的化学性质稳定，在自然界以单质形式存在
【答案】C
【解析】水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香，是具有香味的分子不停地做无规则运动，运动到空气中，接触到了人的嗅觉细胞而闻到香味，说明分子做无规则运动，故A正确；物体一般有三种状态，状态的改变是分子间隔的改变。月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠，“霜”形成的过程分子间隔在不断变小，故B正确；黄河之水天上来，奔流到海不复回，水的天然循环是状态的改变，无新物质生成，主要是通过物理变化实现的，故C错误；千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金，是因为金的化学性质稳定，在自然界以单质形式存在，故D正确。
【举一反三2】下列有关金属及其合金说法中正确的是（　　）
A.常温下金属都是固体
B.不锈钢比纯铁硬度大
C.保险丝（铅锑合金）比组成它的纯金属的熔点高
D.多数金属矿石中的金属元素主要以单质的形式存在
【答案】B
【解析】常温下金属不都是固体，汞在常温下为液体，故A错误；合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，不锈钢比纯铁硬度大，故B正确；保险丝（铅锑合金）比组成它的纯金属的熔点低，故C错误；除少数很不活泼的金属（如金、银等）以单质形式存在外，其余的都以化合物的形式存在，则多数金属矿石中的金属元素主要以化合物的形式存在，故D错误。
【举一反三3】环境、能源和资源是人类生存和发展的基本条件。下列说法错误的是（　　）
A.化学反应伴随能量变化
B.大多数铁矿石中的铁元素以单质形式存在
C.大气中二氧化碳含量升高会增强温室效应
D.太阳能、风能是人类正在利用和开发的新能源
【答案】B
【解析】化学反应伴过程中随能量变化，表现为吸热、放热、发光等，故A正确；极少数不活泼的金属以单质的形式存在，如铂，金、银等，其余大多数以化合物存在，因此大多数铁矿石中的铁元素以化合物形式存在，故B错误；造成温室效应的主要物质是二氧化碳，还有甲烷、臭氧等，故C正确；由于化石燃料属于不可再生能源，并且污染严重，现在正在开发无污染、可再生的新能源，有太阳能、水能、风能，潮汐能、核能等，故D正确。
【举一反三4】在自然界中能以单质形式存在的是(　　)
A. Fe B. Al C. Na D. Ag
【答案】D
【解析】Ag的活动性弱，在自然界中能以单质的形式存在。
【题型7】 金属矿物与金属冶炼综合
【典型例题】下列关于实验现象的描述，正确的是（　　）
A.将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中，火星四射
B.镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成黑色固体
C.氢气还原氧化铜时看到红色物质生成
D.电解水实验中，负极产生的气体能使带火星的小木条复燃
【答案】C
【解析】将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中，不能发生化学反应，故A错误；镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，故B错误；氢气还原氧化铜生成铜和二氧化碳，可看到红色物质生成，故C正确；
电解水实验中，负极产生的气体为氢气，氢气具有可燃性，正极产生的气体为氧气，氧气具有助燃性，所以正极产生的气体能使带火星的小木条复燃，故D错误。
【举一反三1】“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢。工业上火法炼镍的原理是，C+2NiO2Ni+CO2↑，下列说法错误的是（　　）
A.该反应属于置换反应
B.该不锈钢中还含有铁和镍
C.该不锈钢合金的硬度大于纯铁
D.反应前后元素的化合价都发生了变化
【答案】D
【解析】该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故A正确；高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢，该不锈钢中还含有铁和镍，故B正确；合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，该不锈钢合金的硬度大于纯铁，故C正确；反应前后元素的化合价不是都发生了变化，反应前后氧元素的化合价均为﹣2价，即反应氧元素的化合价不变，故D错误。
【举一反三2】《天工开物 五金》中记载金属锌的冶炼方法：“每炉甘石（ZnCO3）十斤，装载入一泥罐内，封裹泥固，以溅砑干，勿使火拆裂。然后，逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团。冷定，毁罐取出，每十耗去其二，即倭铅（金属锌）也。”其冶炼过程中用到的设备如图，请回答下列相关问题。
查阅资料：
①锌的熔点为419 ℃，沸点为907 ℃，
②冷定：冷却完毕；毁罐：敲碎罐体。
“冷凝区”，将气态锌转变为液态锌。结合资料，理论上“冷凝区”温度控制在________范围即可。
（2）将炉甘石和煤炭碾成粉末混合的作用是________________。
（3）“反应区”中有一个反应是ZnCO3在高温的条件下生成ZnO和另一种常见氧化物，该反应的方程式是________________，此反应的基本类型是________。
（4）“锌火”主要是罐内产生的CO在空气中燃烧所致，从化学角度考虑产生“锌火”的优点是________________。
【答案】（1）419℃～907℃
（2）增大接触面积，使其快速充分反应
（3）ZnCO3ZnO+CO2↑　　分解
（4）减少CO的排放，环保
【解析】（1）锌的熔点为419℃，沸点为907℃，故“冷凝区”温度控制在419 ℃～907 ℃范围即可；（2）将炉甘石和煤炭碾成粉末混合可增大接触面积，使其快速充分反应；
（3）ZnCO3在高温的条件下生成ZnO和CO2，化学方程式为ZnCO3ZnO+CO2↑，此反应是由一种物质生成两种新物质，该反应的基本类型是分解反应；
（4）“锌火”是一氧化碳燃烧所致，故减少CO的排放，保护了环保。
【举一反三3】2024年5月17日，中国一汽盐城分公司首款新能源汽车“奔腾小马”投产下线，顺利实现新能源汽车转型升级。
(1)汽车烤漆工艺既能助力汽车美观，更能防止车身生锈。其防锈原理是 　 　。
(2)铜制导线及铜质电路主板将电池、行车电脑及汽车部分零部件连接成高度协调的运行系统，说明铜具有优良的 　 　 (填写物理性质)。
(3)新能源汽车常使用含磷酸亚铁锂(LiFePO4)的锂电池为汽车提供动力。LiFePO4中显﹣3价，则Li元素的化合价为 　 　价。
(4)生产汽车使用大量合金。下列对合金的认识正确的是 　 　 (填字母)。
A.合金的强度一般比组成它们的纯金属更大
B.合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低
C.合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好
(5)生产汽车还需要使用大量的金属铁。若用1 000 t含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁的质量为多少(写出计算过程)？
【答案】(1)隔绝氧气和水 　(2)导电性　 (3)+1 　(4)ABC　(5)解：设理论上可炼出纯铁的质量为x，则：
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160　　　　　 112
1 000 t×80% x
x＝560 t
答：理论上可以炼出纯铁的质量为560 t。
【解析】(1)铁在与氧气和水蒸气共存时会发生锈蚀，汽车烤漆工艺既能助力汽车美观，更能防止车身生锈。其防锈原理是隔绝氧气和水。(3)LiFePO4中显﹣3价，铁元素显+2价，设Li元素的化合价为x，由化合物中各元素正负化合价的代数和为零可知：x+(+2)+(﹣3)＝0，x＝+1。
【举一反三4】赤铁矿是重要的炼铁原料，其中Fe2O3的含量直接影响到炼铁的效率和成本。兴趣小组用一氧化碳还原10 g赤铁矿样品，充分反应后得到5.6 g铁单质，计算该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数。
【答案】80%
【解析】设充分反应后得到5.6 g铁单质，需要氧化铁的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160　　　　　 112
X　　　　　　 5.6 g
x＝8 g
该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数为：
80%
答：该赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数为80%。

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