金属的化学性质
一、选择题
1．如图是“一氧化碳与氧化铁反应”的部分实验装置，关于该实验说法正确的是（ ）
A．充分反应后，向固体中加稀盐酸会产生气泡
B．在实验过程中，黑色的粉末会逐渐变成红色
C．该实验的反应原理为FeO+COFe+CO2
D．在实验过程中，产生的尾气可以直接排放到空气中
2．汽车是常见的交通工具，下列汽车部件中，属于金属材料的是（ ）
A．钢铁外壳 B．羊毛坐垫 C．车窗玻璃 D．橡胶轮
3．把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入到高炉中进行冶炼，得到的产物是（ ）
A．钢 B．生铁 C．纯铁 D．锰钢
4．中国梦•小康梦．我市新农村建设如火如荼，许多村庄道路两侧安装了太阳能路灯，关于太阳能路灯所用材料的叙述不正确的是（ ）
A．铝合金灯柱属于金属材料
B．灯泡中填充氮气做保护气
C．硅电池板中的硅元素是地壳中含量最多的金属元素
D．透明的塑料灯罩属于有机合成高分子材料
5．下列关于材料的说法正确的是（ ）
A．金属材料是指金属及其合金，且合金的性能优于金属
B．玻璃属于非金属材料，其主要成分是碳酸盐
C．有机物合成材料属于高分子材料，在汽车轮胎、棉花、塑料制品中都存在
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D．玻璃钢是一种复合材料，由塑料和铁丝复合而成
6．某同学为研究相同条件下一氧化碳和氢气哪个还原氧化铁的量更多，将一氧化碳和氢气等体积混合后先通过图甲装置，再通过图乙中的仪器组合．为达到实验目的，图乙中仪器选择和连接最好的是（ ）
A．cba B．cda C．cbd D．bca
二、填空题
7．人类应合理利用和开发金属资源．
（1）一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为 ．
（2）高压电线一般用铝而不用铜的主要原因是 ；灯泡里的灯丝用钨而不用锡的主要原因是 ．
（3）铁制品在潮湿的空气中易生锈，是因为铁与 发生化学反应．可以防止铁制品锈蚀的一种方法是 ．
8．某化学小组对铁的冶炼、铁的锈蚀与防护进行以下实验探究．
（1）该小组设计如图1研究铁的冶炼．
①实验时，应先注水片刻后再加热的目的是 ．
②硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是 ．
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（2）该小组又设计如图2装置，将反应所得铁粉置于锥形瓶底部，塞紧瓶塞，滴加适量食盐水，开始测量容器内压强的变化．压强与时间变化关系如图3所示：
①实验中食盐的作用是 ．
②锥形瓶内压强下降的原因是 ．
③生产、生活中铁制品的常见防锈方法有 （举一例）．
9．某化学兴趣小组同学利用图中所示装置模拟炼铁：
（1）为了避免玻璃管a在加热时可能发生爆炸，加热前应 ．
（2）a管中氧化铁发生反应的化学方程式为 ．
（3）B装置可用来吸收二氧化碳气体，写出该反应的化学方程式 ；B装置 （填“能”或“不能”）用来收集CO．
（4）若a管中氧化铁全部还原成铁，冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4g，则加入a管中氧化铁的质量是 g．
10．（1）空气通过进风口与原料中的焦炭充分反应，其化学方程式为 ．
（2）由（1）中产生的气体与炽热的焦炭会继续反应，其化学方程式为 ．
（3）生成生铁的主要反应为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，该反应中发生氧化反应的物质是 （填序号）．
A．Fe2O3 B．CO C．Fe D．CO2
（4）高炉气体的主要成分为N2、CO、CO2，如果将高炉气体通入足量的NaOH溶液中，发生反应的化学方程式为
．
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11．钢铁是使用最多的金属材料
（1）人类向自然界提取量最大的金属是铁，高炉炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和 ．
（2）铝的活动性比铁强，但在生活中常在铁的表面涂上铝粉．其原因是 ．
（3）金属钴（Co）与铁具有相似的化学性质．CoCl2固体是蓝色的，CoCl2溶液是粉红色的．现将
金属钴投入稀盐酸中，发生化学反应Co+2HCl=CoCl2+H2↑．该反应的实验现象为 ．
12．化学支撑科技，化学改变生活．请你结合所学知识回答：
（1）”材料创新“标志着人类文明的进步
①”神舟十号“飞船的发射让航天员再次访问”天宫一号“．”天宫一号“资源舱舱段使用了铝锂合金材料代替传统材料，铝锂合金属于 材料（填“金属”或“合成”或“复合”）．
②据《苍梧晚报》报道：国内首把碳纤维小提琴由我市鹰游集团碳纤维应用研究中心研发制造，其中碳纤维属于 材料（填“金属”或“合成”或“复合”）
（2）“科学膳食”是人类健康的保障小明的食谱中缺少富含维生素的食物，你建议他增加 （填一种）；当他剧烈运动大量出汗后，你建议他饮用含 的运动材料（填六大营养素之一）．
（3）“安全意识“在我们心中共鸣
①天然气或沼气（主要成分均为CH4，其密度小于空气）已在城乡普通入户，万一燃气泄漏，应采取的措施是 ，为了及时发现漏气，可在厨房墙壁的 方安装报警器（填“上”或“下”）．
②稀释浓硫酸时，为了防止酸液溅出造成伤害，操作时一定要注意 中（填“水入酸”或“酸入水”），
并缓慢注入，且用玻璃棒不断 （填操作名称）．
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13．金属材料广泛应用于工业、农业、交通和日常生活等领域．
（1）金属材料包括纯金属以及它们的合金，黄铜（含铜和锌）、生铁都属于 ．
（2）将黄铜和生铁分别放人足量的稀盐酸中，浸泡后都有残留固体，其中一种固体一定含 ，另一种固体一定含 ．
（3）生铁浸泡在盐酸中发生反应的化学方程式为 ，该反应的基本类型是 ．
14．化学与人类生活密不可分
（1）下列厨房用品所使用的主要材料，属于金属材料的是 （填写字母序号），利用了其优良的 性．
（2）人们通过食物获取各种营养．
①水果和蔬菜富含的营养物质主要有水和 ．
②为了防止骨质疏松，人体每天必须摄入足够量的 元素．
15．随着社会不断发展，人类使用的材料也在不断地发生变化．现在使用的材料主要有无机非金属材料、金属材料、有机合成材料和复合材料等．
（1）请你例举一种金属材料并说明其一种用途 ；
（2）钢铁是广泛应用于建筑业的重要金属材料，它与空气、水等物质较长时间接触会发生锈蚀，请你写出一种防止钢铁制品生锈的方法 ．
（3）有X、Y、Z三种金属，①把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；②把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，充分作用后，在Y表面有银析出，而Z表面无变化．据此，判断X、Y、Z金属活动性由强到弱的顺序为 ．
（4）有机合成材料的发展和应用，大大方便了人们的生活，但其废弃物也给环境造成了影响，如大量废弃塑料形成的“白色污染”就给环境带来了严重危害．请你结合实际写出一种减少“白色污染”的方法 ．
16．没有金属，生活是难以想象的．请你根据对金属和金属材料的认识，回答下列问题．
（1）如图标出的是组成灯泡的物质，所标出的物质中不属于金属材料的是 ．
（2）钢铁厂常常用赤铁矿石冶炼生铁，赤铁矿石的主要成分是 ；很多大型场馆的建设使用了大量的钢材而不是纯铁，主要是因为钢比纯铁具有 的优良性能．
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（3）工人师傅切割铁板时，用硫酸铜溶液在铁板上划线可以留下红色痕迹，该变化的原理是 （用化学方程式表示）．
三、解答题
17．实验室模拟炼铁的实验装置如图所示．
试回答下列问题：
（1）写出有标号仪器的名称：a． ，b． ．
（2）实验中看到的实验现象为：玻璃管中的粉末 ，试管里的澄淸石灰水 ．
（3）玻璃管中反应的化学方程式为 ．
（4）加热氧化铁之前，先通一会儿一氧化碳的作用是 ．
（5）该实验设计装置C的目的是 ．
18．如图是某化学课外学习小组设计的探究工业炼铁原理及产物验证的实验，其中A装置的作用是将二氧化碳和炭粉在高温下转化为一氧化碳，看图回答下列问题：
（1）写出装置A玻璃管中发生反应的化学方程式： ；
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（2）实验过程中，应先点燃 装置中的酒精喷灯．
（3）要验证B中产生的CO2，还需要在A、B之间增加 装置（填“D”或“E”）．
（4）整套装置还有一个明显的不足之处是： ．
（5）由于铁的氧化物Fe3O4和FeO均为黑色，B中得到的铁是否含有Fe3O4和FeO，该小组同学设计了下列探究实验．
【提出问题】CO还原Fe2O3得到的铁是否含有Fe3O4和FeO？
【提出猜想】猜想1：Fe； 猜想2：Fe和Fe3O4； 猜想3：Fe和FeO；
猜想4： ．
【查阅资料】①2FeCl3+Fe=3FeCl2，但FeCl3溶液不与Fe3O4、FeO反应
②Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H20
③含有Fe3+盐溶液遇到KSCN溶液时变成血红色．
【实验探究】限选试剂：CO、盐酸、澄清石灰水、KSCN溶液、FeCl3溶液
实验操作
实验现象
实验结论
Ⅰ．取少量黑色产物加入到装有FeCl3溶液的烧杯中，充分反应后过滤，对过滤所得固体用蒸馏水洗涤．
黑色固体部分溶解
猜想2和猜想4都不成立
Ⅱ．取第I步洗涤后所得固体加入到装有足量
的试管中，充分反应后，再滴加少量KSCN溶液．
黑色固体全部溶解，溶液不变为血红色
Ⅲ．另取少量黑色产物装入玻璃管中，通入CO，一段时间后加热，并将反应后的气体通入装有一定量澄清石灰水的容器中．
澄清石灰水变浑浊
猜想 成立
19．人类生产和生活都离不开金属．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用金属．
Ⅰ．随着贵（阳）→广（州）高铁的开通．贵阳已进入高铁时代．高铁建设需要大量的钢铁．那钢铁是怎样炼成的呢？
[原料]赤铁矿（主要成分是氧化铁）、焦炭、空气等．
[流程]主要反应过程如图．
[原理]（1）反应的化学方程式：① ，② ，③ ．
（2）反应①中空气要过量，目的是 ．
Ⅱ．锰钢是一种合金，可用于高铁建设．若金属活动性：锰＞铁．请设计实验加以验证．
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实验方案是 （不用描述实验现象）．
Ⅲ．铝合金不但用于日常生活，还用于火箭、飞机的制造．某铝合金只含铝和另一种金属X．为确定其成分，在实验室将mg该铝合金投入稀硫酸中，发现合金完全溶解，并生成ng氢气，铝与稀硫酸反应的化学方程式为 ．若要确定该合金中金属X的相对原子质量还需要的条件是 ．
20．青少年一定要爱护眼睛，在光线不足时，看书写字要用照明工具．如图是一种常用的照明台灯．
①如图所示的物质中，用金属材料制成的 （填序号）；
②铜质插头是利用了铜的 ；
③家用电器的插座最好选用具有 性的塑料（填“热塑”或“热固”）．
21．如图是实验室模拟工业炼铁的装置图．
（1）分别写出硬质玻璃管和试管内产生的现象
（2）金属矿物的储量有限，而且不可再生．因此回收利用废旧金属具有很重要的意义，请写出其中的一点．
22．某化学小组初步设计了“收集不同体积比例的二氧化碳和一氧化碳混合气体”的实验方案．
方案一：如图1所示
（1）请写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式： ．
（2）该实验能获得二氧化碳和一氧化碳混合气体，其原因是 ．
方案二：如图2所示
请写出该气体与炭粉发生反应的化学方程式： ．
方案三：如图3所示
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（提示：饱和NaHCO3溶液的作用是除去HCl气体，部分夹持装置及导管已略去）
请回答下列问题：
（1）写出装置A中发生反应的化学方程式： ．
（2）CO气体应由 （填“a”或“b”）通入．
（3）写出装置C中浓硫酸的两点主要作用：
① ；
② ．
23．某同学设计了用一氧化碳与氧化铁反应来探究炼铁原理的装置，如图．
（1）实验时先通入一会儿一氧化碳再加热，其目的是为了防止 ；从环保角度上看，上述装置有不足之处，改进措施是 ．
（2）玻璃管中发生反应的化学方程式为 ．
（3）铁架台是由铁合金制成的．铁的合金包括生铁和钢，二者含碳量较高的是 ；铁架台的防锈措施是 （写一点即可）．
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24．如图为“一氧化碳与氧化铁反应”的实验装置．该反应利用CO的还原性，将Fe2O3中的铁还原出来．
（1）写出高温条件下CO与Fe2O3反应的化学方程式 ．
（2）实验过程中，常在装置图末端的导管口放一盏燃着的酒精灯（灯焰处于导管口），这样做的目的是 ．
（3）通过B装置可检验A中的生成物含有CO2，该反应的化学方程式为 ．
（4）在此实验中，我们还认识到CO和CO2的化学性质有许多的不同．
①请写出其中的一点 ．
②试从微观的角度分析CO和CO2化学性质不同的原因是 ．
25．某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，装置如图1，请回答有关问题：
（1）实验进行一段时间之后，A玻璃管内观察到的现象是 ；
（2）B装置中氢氧化钠溶液的作用是 ；
（3）为避免将CO排放到空气中，并回收利用CO，方框中连接的是C和D装置，导管接口的连接顺序应为a→ ；
（4）除CO外，还有氢气等物质可以还原Fe2O3，某同学设计了用金属锌粒与稀硫酸反应制取氢气的实验装置，如图2：
①制取氢气的反应方程式为 ；
②用E和F装置制取二氧化碳，F装置与E装置比较，优点是 ．
26．如图是一氧化碳与三氧化二铁反应的实验装置，请依据该实验装置回答下列问题：
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（1）写出玻璃管中的实验现象 ．
（2）该装置的不足之处是 ．
（3）结合该实验，写出炼铁的反应原理（用化学方程式表示） ．
27．某校化学研究性学习小组通过实验研究高炉炼铁的化学原理，设计了如图1实验装置：
（1）已知HCOOHCO↑+H2O，根据该反应制取CO，A处应选用的气体发生装置是 （如图2，填字母序号）．
（2）装置中仪器①的名称是 ；装置B内所盛放的试剂是 ；E装置作用为 ．
（3）实验开始时应先点燃 （填“A”或“C”）处的热源；反应后C装置的现象是 ，D装置中发生反应的化学方程式为 ；待硬质粗玻璃管内物质冷却后再停止通CO的目的是 ．
（4）该装置有一个明显的缺陷是 ，改进的方法为 ．
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28．如图所示的是一氧化碳还原氧化铁的实验．请回答下列问题：
（1）一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为 ．
（2）A处的现象是 ．B处的现象是 ．
（3）C处酒精灯的作用是 ．
29．某化学小组利用以下装置（部分装置已略去）进行了如下实验探究：
（1）若X为一氧化碳，Y为氧化铁粉末．实验开始时先缓缓通入一氧化碳，一段时间后加热硬质玻璃管甲，待反应完全后停止加热，仍继续通入一氧化碳直到甲冷却．
①在实验过程中，观察到甲中的现象是 ．
②甲中发生反应的化学方程式为： ．
③该实验需要对尾气进行处理，其原因是 ．
（2）若X为氮气，Y是由PbZ（Pb是铅的符号，Z代表另一种元素）和足量碳粉组成的混合物．
实验开始时先缓缓通入氮气，一段时间后加热硬质玻璃管甲，观察到甲内发生剧烈反应，同时乙中的澄清石灰水出现了白色浑浊．待反应完全后停止加热，仍继续通入氮气直到甲冷却．（N2不参与反应）．
①乙中发生反应的化学方程式为： ．
②元素Z是 （填名称或元素符号均可）．
③停止加热前是否需要将甲、乙装置断开？为什么？
30．化学兴趣小组的同学设计了用一氧化碳气体还原氧气铁的实验装置，如图所示，回答下列问题：
（1）为了避免玻璃管a在加热时可能发生爆炸，加热前应 ．
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（2）a管中Fe2O3发生反应的化学方程式为 ．
（3）B装置除了吸收CO2气体外，还 ．写出B装置中NaOH发生反应的化学方程式 ．
（4）若a管中氧化铁全部还原成铁，冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4g，则加入a管中的氧化铁的质量是 g．
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金属的化学性质
参考答案与试题解析
一、选择题
1．如图是“一氧化碳与氧化铁反应”的部分实验装置，关于该实验说法正确的是（ ）
A．充分反应后，向固体中加稀盐酸会产生气泡
B．在实验过程中，黑色的粉末会逐渐变成红色
C．该实验的反应原理为FeO+COFe+CO2
D．在实验过程中，产生的尾气可以直接排放到空气中
【考点】一氧化碳还原氧化铁．
【专题】金属与金属材料．
【分析】一氧化碳具有还原性，与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，一氧化碳具有毒性，能污染环境，据此进行分析判断即可．
【解答】解：A、充分反应后，所得固体为铁，与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，则向反应后的固体中加稀盐酸会产生气泡，故选项说法正确．
B、氧化铁是红色粉末，在实验过程中，红色的粉末会逐渐变成黑色，故选项说法错误．
C、该实验的反应原理为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，故选项说法错误．
D、一氧化碳具有毒性，能污染环境，产生的尾气不能直接排放到空气中，应设计尾气的处理装置，故选项说法错误．
故选A．
【点评】本题难度不大，掌握一氧化碳与氧化铁的实验原理、现象、化学方程式的书写等是正确解答本题的关键．
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2．（2013•郴州）汽车是常见的交通工具，下列汽车部件中，属于金属材料的是（ ）
A．钢铁外壳 B．羊毛坐垫 C．车窗玻璃 D．橡胶轮
【考点】金属材料及其应用．
【专题】金属与金属材料．
【分析】根据已有的材料的成分进行分析解答，金属材料包括合金和纯金属，据此解答．
【解答】解：A、钢铁是铁合金，属于金属材料；
B、羊毛是天然材料，错误；
C、玻璃是无机硅酸盐材料，错误；
D、橡胶属于合成材料；
故选A．
【点评】掌握常见物质的成分是解答本题的关键．
3．把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入到高炉中进行冶炼，得到的产物是（ ）
A．钢 B．生铁 C．纯铁 D．锰钢
【考点】铁的冶炼．
【专题】金属与金属材料．
【分析】根据一氧化碳、铁矿石炼铁的原理进行分析解答．
【解答】解：铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程．把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉，在高温的条件下，利用铁矿石中有效成分氧化铁Fe2O3与一氧化碳反应，生成铁和二氧化碳．此时的铁中含有其他一些杂质，属于生铁．
故选B．
【点评】本题主要考查了化学方程式的书写及其高炉炼铁等方面的内容．此题是对炼铁高炉知识的考查，解题的关键是了解炼铁高炉中发生的具体变化，属基础性知识考查题．
4．中国梦•小康梦．我市新农村建设如火如荼，许多村庄道路两侧安装了太阳能路灯，关于太阳能路灯所用材料的叙述不正确的是（ ）
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A．铝合金灯柱属于金属材料
B．灯泡中填充氮气做保护气
C．硅电池板中的硅元素是地壳中含量最多的金属元素
D．透明的塑料灯罩属于有机合成高分子材料
【考点】金属材料及其应用；常见气体的用途；地壳中元素的分布与含量；有机高分子材料的分类及鉴别．
【专题】化学与生活．
【分析】A、金属材料包括纯金属以及它们的合金，据此行分析判断即可．
B、根据氮气化学性质不活泼进行分析判断．
C、根据地壳中各元素含量的排序及元素的分类进行分析判断．
D、有机合成材料简称合成材料，要判断是否属于合成材料，可抓住三个特征：有机物、合成、高分子化合物，据此常见材料的分类进行分析判断．
【解答】解：A、铝合金灯柱是用铝合金制成的，属于金属材料，故选项说法正确．
B、氮气化学性质不活泼，可用于灯泡中做保护气，故选项说法正确．
C、地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，其中含量最多的金属元素是铝元素，硅属于非金属元素，故选项说法错误．
D、有机合成材料必须具备三个特征：人工合成、有机物、高分子，透明的塑料灯罩是用塑料制成的，属于有机合成高分子材料，故选项说法正确．
故选C．
【点评】化学与我们的生活息息相关，了解金属材料的范畴、了解氮气的性质与用途、熟记地壳里各元素的含量与元素分类、合成材料的特征等即可正确解答本题．
5．下列关于材料的说法正确的是（ ）
A．金属材料是指金属及其合金，且合金的性能优于金属
B．玻璃属于非金属材料，其主要成分是碳酸盐
C．有机物合成材料属于高分子材料，在汽车轮胎、棉花、塑料制品中都存在
D．玻璃钢是一种复合材料，由塑料和铁丝复合而成
【考点】金属材料及其应用；合金与合金的性质；有机高分子材料的分类及鉴别；复合材料、纳米材料．
【专题】压轴实验题；化学与生活．
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【分析】依据材料的分类、成分和性质分析解答即可；
【解答】解：A、金属材料主要是指金属及其合金，合金的性能优于金属单质，所以日常的应用中合金的使用远远超过金属单质；
B、玻璃属于非金属材料，其主要成分是硅酸盐；
C、有机物合成材料属于高分子材料，在汽车轮胎、塑料制品中都存在，棉花中含有的是天然纤维不是合成材料；
D、玻璃钢即纤维强化塑料，一般指用以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，一般也可叫做玻璃纤维增强塑料，因此不是由塑料和铁丝复合而成；
故选A
【点评】此题是有关材料分类知识的考查，解题的关键是能够掌握有关材料的分类以及性质的基础知识．
6．某同学为研究相同条件下一氧化碳和氢气哪个还原氧化铁的量更多，将一氧化碳和氢气等体积混合后先通过图甲装置，再通过图乙中的仪器组合．为达到实验目的，图乙中仪器选择和连接最好的是（ ）
A．cba B．cda C．cbd D．bca
【考点】一氧化碳还原氧化铁；常见气体的检验与除杂方法；氢气的化学性质与燃烧实验．
【专题】氧气、氢气的性质与用途；金属与金属材料．
【分析】一氧化碳和氢气等体积混合后还原氧化铁，要想知道哪个还原氧化铁的量更多，我们要根据生成的二氧化碳和水的质量进一步求出．用浓硫酸质量变化测出生成水的质量，用氢氧化钠溶液的质量变化测出生成二氧化碳的质量，然后进行尾气处理，防止未反应的一氧化碳污染空气．
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【解答】解：一氧化碳和氢气等体积混合后还原氧化铁，要想知道哪个还原氧化铁的量更多，我们要根据生成的二氧化碳和水的质量进一步求出．要知道生成二氧化碳和水的质量，我们要先用浓硫酸质量变化测出生成水的质量，再用氢氧化钠溶液的质量变化测出生成二氧化碳的质量，然后进行尾气处理，防止未反应的一氧化碳污染空气．因为氢氧化钙的溶解度小，所以我们选择氢氧化钠，若先除二氧化碳会使所测水的质量变大，影响实验结果．所以正确的顺序是cba．
故选：A．
【点评】不理解定量实验中水蒸气要先吸收，再吸收二氧化碳，如果先吸收二氧化碳会重新带上水，使水的测量值变大．
二、填空题
7．人类应合理利用和开发金属资源．
（1）一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ．
（2）高压电线一般用铝而不用铜的主要原因是 铜的价格比铝高，且密度比较大 ；灯泡里的灯丝用钨而不用锡的主要原因是 钨的熔点比锡高，用钨制灯泡里的灯丝不容易断路，用锡制灯泡里的灯丝容易断路 ．
（3）铁制品在潮湿的空气中易生锈，是因为铁与 氧气、水 发生化学反应．可以防止铁制品锈蚀的一种方法是 刷漆 ．
【考点】一氧化碳还原氧化铁；金属的物理性质及用途；金属锈蚀的条件及其防护；书写化学方程式．
【专题】金属与金属材料．
【分析】（1）根据反应物和生成物及其质量守恒定律可以书写化学方程式．
（2）根据金属的性质进行分析，铜的价格贵，密度比较大，钨的熔点高，而锡的熔点低．
（3）根据已有的知识进行分析，铁在与氧气和水并存时易生锈，防锈就是使铁与水或氧气隔绝．
【解答】解：（1）一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故填：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（2）铜的价格高于铝，且密度远远的大于铝的密度，所以高压电线一般用铝而不用铜；电灯泡里的灯丝需要熔点高的金属，钨的熔点高于锡，若使用锡会出现灯丝熔断的现象．
故答案为：铜的价格比铝高，且密度比较大；钨的熔点比锡高，用钨制灯泡里的灯丝不容易断路，用锡制灯泡里的灯丝容易断路．
（3）铁在与氧气和水并存时易生锈，故在潮湿的空气中铁易生锈；防锈就是使铁与水或氧气隔绝，可以保持铁制品表面洁净干燥防锈或覆盖保护层的方法；故填：氧气、水；刷漆（其他合理答案也可）．
【点评】本题考查了化学方程式的书写、金属的性质与用途以及铁的锈蚀与防护，难度不大．
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8．某化学小组对铁的冶炼、铁的锈蚀与防护进行以下实验探究．
（1）该小组设计如图1研究铁的冶炼．
①实验时，应先注水片刻后再加热的目的是 排净装置内的空气，以免加热时发生爆炸 ．
②硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ．
（2）该小组又设计如图2装置，将反应所得铁粉置于锥形瓶底部，塞紧瓶塞，滴加适量食盐水，开始测量容器内压强的变化．压强与时间变化关系如图3所示：
①实验中食盐的作用是 加快了铁粉的锈蚀速率 ．
②锥形瓶内压强下降的原因是 铁锈蚀有氧气参与 ．
③生产、生活中铁制品的常见防锈方法有 在铁制品表面喷漆 （举一例）．
【考点】一氧化碳还原氧化铁；金属锈蚀的条件及其防护；书写化学方程式．
【专题】金属与金属材料．
【分析】（1）根据一氧化碳还原氧化铁的注意事项以及反应原理来分析；
（2）根据影响铁锈蚀的因素、装置内压强的变化以及防锈措施来分析．
【解答】解：（1）①实验前，装置内充满了空气，先注入水是为了先排净装置内的空气，以免加热时发生爆炸；故填：排净装置内的空气，以免加热时发生爆炸；
②氧化铁与一氧化碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳；故填：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（2）①食盐加快了铁粉的锈蚀速率，故填：加快了铁粉的锈蚀速率；
②铁的锈蚀是与空气中的水蒸气、氧气反应的过程，造成装置内压强减小，故填：铁锈蚀有氧气参与；
③生活中常用的铁制品防锈方法有：在铁制品表面涂上一层保护膜，在铁制品表面镀上一层其他金属，改变铁制品的内部结构，将其制成不锈钢等合金等；故填：在铁制品表面喷漆（合理均可）．
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【点评】本题考查了金属的冶炼、影响铁锈蚀的因素、防锈的措施等，难度不大．
9．某化学兴趣小组同学利用图中所示装置模拟炼铁：
（1）为了避免玻璃管a在加热时可能发生爆炸，加热前应 先通一会儿CO ．
（2）a管中氧化铁发生反应的化学方程式为 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ．
（3）B装置可用来吸收二氧化碳气体，写出该反应的化学方程式 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O ；B装置 能 （填“能”或“不能”）用来收集CO．
（4）若a管中氧化铁全部还原成铁，冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4g，则加入a管中氧化铁的质量是 8 g．
【考点】一氧化碳还原氧化铁；书写化学方程式．
【专题】金属与金属材料．
【分析】（1）根据炼铁的注意事项来分析；
（2）根据炼铁的原理来分析；
（3）根据反应原理以及氢氧化钠的性质来分析；
（4）一氧化碳还原氧化铁反应后固体质量减少的质量即为氧化铁中氧元素的质量，利用氧化铁中铁与氧元素的质量关系，由氧元素的质量计算出生成铁的质量，并进而计算氧化铁的质量或通过氧化铁中氧元素的质量分数计算．
【解答】解：（1）一氧化碳具有可燃性，与空气混合，加热可能会发生爆炸，所以在加热前要先通一氧化碳排尽玻璃管内空气防止一氧化碳不纯发生爆炸；故填：先通一会儿CO；
（2）在高温条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2；故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（3）装置C内盛有氢氧化钠溶液可以除去尾气中的二氧化碳，同时一氧化碳气体排出装置内的溶液而被收集，防止造成空气污染；二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，方程式是：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2
46
O；因为一氧化碳与氢氧化钠溶液不反应，所以可用该装置来收集一氧化碳；故填：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；能；
（4）氧化铁Fe2O3中Fe与O元素的质量比=（56×2）：（16×3）=7：3，因此，氧化铁中氧元素质量为2.4g时，铁元素的质量=2.4g×=5.6g，则氧化铁的质量为：2.4g+5.6g=8g；
故填：8．
【点评】运用对一氧化碳还原氧化铁反应操作的理解，推断各装置的作用，并能进行简单的分析和计算，是解答类似问题的一般方法．
10．（1）空气通过进风口与原料中的焦炭充分反应，其化学方程式为 O2+CCO2 ．
（2）由（1）中产生的气体与炽热的焦炭会继续反应，其化学方程式为 CO2+C2CO ．
（3）生成生铁的主要反应为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，该反应中发生氧化反应的物质是 B （填序号）．
A．Fe2O3 B．CO C．Fe D．CO2
（4）高炉气体的主要成分为N2、CO、CO2，如果将高炉气体通入足量的NaOH溶液中，发生反应的化学方程式为
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O ．
【考点】铁的冶炼；物质的相互转化和制备．
【专题】化学用语和质量守恒定律；金属与金属材料．
【分析】（1）根据谈完全燃烧的产物下化学方程式；
46
（2）根据二氧化碳与炽热碳的反应解答；
（3）在反应中，氧化铁失去了氧，发生了还原反应，是氧化剂．一氧化碳得到了氧，发生了氧化反应，是还原剂；
（4）依据二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠解答．
【解答】解：（1）焦炭充分反应生成二氧化碳，化学方程式为O2+CCO2；
（2）炼铁高炉内焦炭与二氧化碳反应生成一氧化碳，反应的化学方程式为：CO2+C2CO；
（3）由反应式可知，氧化铁在反应中失去了氧，发生了还原反应，是氧化剂，一氧化碳在反应中得到氧是还原剂；
（4）二氧化碳与氢氧化钠能反应生成碳酸钠和水，化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
故答案为：（1）O2+CCO2；
（2）CO2+C2CO；
（3）B；
（4）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O．
【点评】此题是对炼铁知识的考查，解决的关键是知道炼铁的原理、原料及过程，属基础性知识考查题．
11．钢铁是使用最多的金属材料
（1）人类向自然界提取量最大的金属是铁，高炉炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和 焦炭 ．
（2）铝的活动性比铁强，但在生活中常在铁的表面涂上铝粉．其原因是 常温时，铝能和空气中的氧气反应在表面生成致密的氧化物薄膜，保护里面的铁不被腐蚀 ．
（3）金属钴（Co）与铁具有相似的化学性质．CoCl2固体是蓝色的，CoCl2溶液是粉红色的．现将
金属钴投入稀盐酸中，发生化学反应Co+2HCl=CoCl2+H2↑．该反应的实验现象为 金属不断溶解，表面产生气泡，溶液由无色变为粉红色 ．
【考点】铁的冶炼；金属的化学性质；书写化学方程式．
【专题】金属与金属材料．
【分析】（1）高炉炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和焦炭；
（2）铝比较活泼，通常情况下能和空气中的氧气反应；
（3）根据物质的性质可以判断实验现象．
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【解答】解：（1）高炉炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和焦炭．
故填：焦炭．
（2）铝的活动性比铁强，但在生活中常在铁的表面涂上铝粉．其原因是常温时，铝能和空气中的氧气反应在表面生成致密的氧化物薄膜，保护里面的铁不被腐蚀．
故填：常温时，铝能和空气中的氧气反应在表面生成致密的氧化物薄膜，保护里面的铁不被腐蚀．
（3）金属钴投入稀盐酸中时，发生化学反应：Co+2HCl=CoCl2+H2↑，随着反应的进行，金属不断溶解，表面产生气泡，溶液由无色变为粉红色．
故填：金属不断溶解，表面产生气泡，溶液由无色变为粉红色．
【点评】实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．
12．化学支撑科技，化学改变生活．请你结合所学知识回答：
（1）”材料创新“标志着人类文明的进步
①”神舟十号“飞船的发射让航天员再次访问”天宫一号“．”天宫一号“资源舱舱段使用了铝锂合金材料代替传统材料，铝锂合金属于 金属 材料（填“金属”或“合成”或“复合”）．
②据《苍梧晚报》报道：国内首把碳纤维小提琴由我市鹰游集团碳纤维应用研究中心研发制造，其中碳纤维属于 复合 材料（填“金属”或“合成”或“复合”）
（2）“科学膳食”是人类健康的保障小明的食谱中缺少富含维生素的食物，你建议他增加 苹果 （填一种）；当他剧烈运动大量出汗后，你建议他饮用含 无机盐 的运动材料（填六大营养素之一）．
（3）“安全意识“在我们心中共鸣
①天然气或沼气（主要成分均为CH4，其密度小于空气）已在城乡普通入户，万一燃气泄漏，应采取的措施是 及时的开窗通风，并报燃气公司维修 ，为了及时发现漏气，可在厨房墙壁的 上 方安装报警器（填“上”或“下”）．
②稀释浓硫酸时，为了防止酸液溅出造成伤害，操作时一定要注意 酸入水 中（填“水入酸”或“酸入水”），
并缓慢注入，且用玻璃棒不断 搅拌 （填操作名称）．
【考点】金属材料及其应用；浓硫酸的性质及浓硫酸的稀释；防范爆炸的措施；复合材料、纳米材料；均衡营养与健康．
【专题】化学与生活．
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【分析】（1）①合金属于金属材料的一种，可以据此解答该题；
②碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，属于复合材料，可以据此解答；
（2）水果、蔬菜中含有较多的维生素，可以据此解答，而剧烈运动后出汗应该饮用含有无机盐的饮料，可以据此解答该题；
（3）①天然气泄漏应该及时的开窗通风，并报燃气公司维修，而甲烷的密度小于空气，所以应该在厨房墙壁的上方来安装报警器，可以据此解答；
②根据浓硫酸的稀释方法来进行解答．
【解答】解：（1）①合金属于金属材料的一种，所以铝锂合金属于金属材料；
②碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，属于复合材料；
（2）水果、蔬菜中含有较多的维生素，所以应该多食用水果蔬菜来补充维生素；而汗水中含有较多的无机盐，所以剧烈运动后出汗应该饮用含有无机盐的饮料；
（3）①天然气泄漏应该及时的开窗通风，并报燃气公司维修，而甲烷的密度小于空气，所以应该在厨房墙壁的上方来安装报警器；
②释浓硫酸时，为了防止酸液溅出造成伤害，操作时一定要注意 酸入水中，并缓慢注入，且用玻璃棒不断搅拌．
故答案为：（1）①金属；
②复合；
（2）苹果；无机盐；
（3）①及时的开窗通风，并报燃气公司维修；上；
②酸入水；搅拌．
【点评】本题难度不大，但综合性较强，考查了多方面的生活知识，要将化学与实际生活联系起来，从化学中走进生活，从生活中走入化学．
13．金属材料广泛应用于工业、农业、交通和日常生活等领域．
（1）金属材料包括纯金属以及它们的合金，黄铜（含铜和锌）、生铁都属于 合金 ．
（2）将黄铜和生铁分别放人足量的稀盐酸中，浸泡后都有残留固体，其中一种固体一定含 铜 ，另一种固体一定含 碳 ．
（3）生铁浸泡在盐酸中发生反应的化学方程式为 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ，该反应的基本类型是 置换反应 ．
46
【考点】金属材料及其应用；金属的化学性质；书写化学方程式．
【专题】金属与金属材料．
【分析】（1）根据黄铜和生铁的组成分析解答；
（2）根据黄铜和生铁的组成及氢前金属可与盐酸反应生成氢气、碳不与盐酸反应分析解答；
（3）据铁和盐酸反应原理书写方程式，并据反应特点判断反应类型．
【解答】解：（1）黄铜（含铜和锌）、生铁含铁与碳，二者均属于合金；
（2）铜排在金属活动性顺序表中氢的后面，不与盐酸反应，故放入足量稀盐酸反应后有剩余；生铁中的碳与酸不反应，故放入足量稀盐酸反应后有剩余；
（3）生铁中的铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，该反应由一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和化合物，属于置换反应；
故答案为：（1）合金；（2）铜；碳；（3）Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；置换反应．
【点评】了解金属的化学性质、反应类型的判断、合金的相关知识，才能依据题意进行正确的分析和解答．
14．化学与人类生活密不可分
（1）下列厨房用品所使用的主要材料，属于金属材料的是 C （填写字母序号），利用了其优良的 导热 性．
（2）人们通过食物获取各种营养．
①水果和蔬菜富含的营养物质主要有水和 维生素 ．
②为了防止骨质疏松，人体每天必须摄入足够量的 钙 元素．
【考点】金属材料及其应用；人体的元素组成与元素对人体健康的重要作用；生命活动与六大营养素．
【专题】金属与金属材料；化学与生活．
【分析】（1）依据材料的成分及特点进行解决，其中金属材料包括金属和合金；
（2）①根据水果和蔬菜所含的营养元素进行解答；
②钙是人体必需的微量元素，特别是老年人如果缺少了钙，则会引起骨质疏松，可以据此解答该题．
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【解答】解：（1）紫砂锅和陶瓷碗都是用泥土烧制而成的，而塑料盆属于有机合成材料，只有不锈钢炒勺是用金属材料制成的，是利用金属铁的优良的导热性能；故选C；
（2）①水果和蔬菜含有大量的维生素；
②钙是人体必需的微量元素，特别是老年人如果缺少了钙，则会引起骨质疏松．
故答案为：（1）C；导热；
（2）①维生素；
②钙．
【点评】化学与我们的生产、科技息息相关，与生产、生产、科技相关的知识是中考考查的热点之一，灵活运用所学知识是正确解答本题的关键．
15．随着社会不断发展，人类使用的材料也在不断地发生变化．现在使用的材料主要有无机非金属材料、金属材料、有机合成材料和复合材料等．
（1）请你例举一种金属材料并说明其一种用途 钨：熔点高，做灯丝 ；
（2）钢铁是广泛应用于建筑业的重要金属材料，它与空气、水等物质较长时间接触会发生锈蚀，请你写出一种防止钢铁制品生锈的方法 在钢铁表面涂油（或刷漆） ．
（3）有X、Y、Z三种金属，①把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；②把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，充分作用后，在Y表面有银析出，而Z表面无变化．据此，判断X、Y、Z金属活动性由强到弱的顺序为 X＞Y＞Z ．
（4）有机合成材料的发展和应用，大大方便了人们的生活，但其废弃物也给环境造成了影响，如大量废弃塑料形成的“白色污染”就给环境带来了严重危害．请你结合实际写出一种减少“白色污染”的方法 减少使用塑料袋 ．
【考点】金属材料及其应用；金属活动性顺序及其应用；金属锈蚀的条件及其防护；白色污染与防治．
【专题】化学与环境保护；金属与金属材料．
【分析】（1）物质的性质决定用途，从性质考虑；
（2）钢铁生锈实际上是钢铁与空气中的水、氧气等共同作用的产物，要想控制生锈就要控制生锈的条件；
（3）在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸发生置换反应生成氢气，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来；
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（4）“白色污染”是指因废弃塑料制品而引起的污染，根据常见的减少白色污染的措施进行分析判断．
【解答】解：（1）例举一种金属材料并说明其一种用途 钨：熔点高，做灯丝．
（2）钢铁生锈的条件是钢铁与氧气和水接触，防止生锈既是控制生锈的条件，隔绝空气或者是断绝与水的接触；故答案为在钢铁表面涂油（或刷漆）；
（3）将X、Y分别放入稀硫酸中，只有X表面产生气泡，说明X在氢前，Y在氢后，即X＞Y；将Y、Z分别放入硝酸银溶液中，一会儿后，Y表面有银析出，而Z无变化，说明Y＞Ag＞Z，即三种金属的活动性顺序为X＞Y＞Z；
（4）减少白色污染：减少使用塑料袋，重复利用某些塑料制品，使用一些新型的、可降解的塑料制品．
故答案为：（1）钨：熔点高，做灯丝；（2）在钢铁表面涂油（或刷漆）．
（3）X＞Y＞Z；（4）减少使用塑料袋等．
【点评】本题考查了金属的物理性质和化学性质，完成此题，可以依据已有的知识进行，所以要求同学们在平时的学习中加强基础知识的记忆和理解，以便能够灵活应用．
16．没有金属，生活是难以想象的．请你根据对金属和金属材料的认识，回答下列问题．
（1）如图标出的是组成灯泡的物质，所标出的物质中不属于金属材料的是 玻璃、氮气 ．
（2）钢铁厂常常用赤铁矿石冶炼生铁，赤铁矿石的主要成分是 Fe2O3 ；很多大型场馆的建设使用了大量的钢材而不是纯铁，主要是因为钢比纯铁具有 硬度大 的优良性能．
（3）工人师傅切割铁板时，用硫酸铜溶液在铁板上划线可以留下红色痕迹，该变化的原理是 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu （用化学方程式表示）．
【考点】金属材料及其应用；金属的化学性质；金属元素的存在及常见的金属矿物；生铁和钢；书写化学方程式．
【专题】压轴实验题；金属与金属材料．
【分析】（1）依据金属材料的特点分析解答；
（2）依据赤铁矿的成分以及钢与铁的物理性质区别分析解答即可；
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（3）依据金属活动性顺序的应用分析解答；
【解答】解：（1）金属材料主要是包括金属单质和金属合金，所以所标出的物质中不属于金属材料的是玻璃和氮气；
（2）赤铁矿的主要成分是氧化铁，纯铁较软所以在大型场馆的建设使用的是硬度较大的钢而不是纯铁；
（3）由于铁的金属活动性比铜强，所以铁能够置换出硫酸铜中的铜，故用硫酸铜溶液在铁板上划线可以留下红色痕迹，该变化的原理是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
故答案为：（1）玻璃、氮气；（2）Fe2O3（或氧化铁或三氧化二铁）； 硬度大（或硬度大和耐腐蚀）；（3）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
【点评】解答本题要掌握化学方程式的书写方法和金属的性质等方面的知识，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断．
三、解答题
17．实验室模拟炼铁的实验装置如图所示．
试回答下列问题：
（1）写出有标号仪器的名称：a． 铁架台 ，b． 导管 ．
（2）实验中看到的实验现象为：玻璃管中的粉末 由红色逐渐变黑 ，试管里的澄淸石灰水 变浑浊 ．
（3）玻璃管中反应的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ．
（4）加热氧化铁之前，先通一会儿一氧化碳的作用是 排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸 ．
（5）该实验设计装置C的目的是 燃烧未反应的一氧化碳，防止污染空气 ．
【考点】一氧化碳还原氧化铁；书写化学方程式．
【专题】金属与金属材料．
【分析】（1）根据常见的化学仪器的名称进行分析解答．
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（2）根据一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，进行分析解答．
（3）一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，写出反应的化学方程式即可．
（4）根据可燃性气体不纯加热可能会发生爆炸进行分析解答．
（5）根据一氧化碳有毒，会污染环境，进行分析解答．
【解答】解：（1）仪器a是铁架台；仪器b是导管．
（2）一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验中看到的实验现象为：玻璃管中的粉末由红色逐渐变黑，试管里的澄淸石灰水变浑浊．
（3）一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，写出反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2．
（4）CO具有可燃性，与玻璃管中的空气混合受热会发生爆炸，因此应先通CO排尽玻璃管中的空气，然后再点燃加热氧化铁的酒精灯．
（5）一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，该实验设计装置C的目的是燃烧未反应的一氧化碳，防止污染空气．
故答案为：（1）铁架台；导管；（2）由红色逐渐变黑；变浑浊；（3）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（4）排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸；（5）燃烧未反应的一氧化碳，防止污染空气．
【点评】本题难度不大，掌握一氧化碳的化学性质（可燃性、还原性等）、还原氧化铁的实验现象等并能灵活运用是正确解答本题的关键．
18．如图是某化学课外学习小组设计的探究工业炼铁原理及产物验证的实验，其中A装置的作用是将二氧化碳和炭粉在高温下转化为一氧化碳，看图回答下列问题：
（1）写出装置A玻璃管中发生反应的化学方程式： CO2+C2CO ；
（2）实验过程中，应先点燃 A 装置中的酒精喷灯．
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（3）要验证B中产生的CO2，还需要在A、B之间增加 E 装置（填“D”或“E”）．
（4）整套装置还有一个明显的不足之处是： 缺少尾气处理装置 ．
（5）由于铁的氧化物Fe3O4和FeO均为黑色，B中得到的铁是否含有Fe3O4和FeO，该小组同学设计了下列探究实验．
【提出问题】CO还原Fe2O3得到的铁是否含有Fe3O4和FeO？
【提出猜想】猜想1：Fe； 猜想2：Fe和Fe3O4； 猜想3：Fe和FeO；
猜想4： Fe、Fe3O4、FeO ．
【查阅资料】①2FeCl3+Fe=3FeCl2，但FeCl3溶液不与Fe3O4、FeO反应
②Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H20
③含有Fe3+盐溶液遇到KSCN溶液时变成血红色．
【实验探究】限选试剂：CO、盐酸、澄清石灰水、KSCN溶液、FeCl3溶液
实验操作
实验现象
实验结论
Ⅰ．取少量黑色产物加入到装有FeCl3溶液的烧杯中，充分反应后过滤，对过滤所得固体用蒸馏水洗涤．
黑色固体部分溶解
猜想2和猜想4都不成立
Ⅱ．取第I步洗涤后所得固体加入到装有足量
稀盐酸 的试管中，充分反应后，再滴加少量KSCN溶液．
黑色固体全部溶解，溶液不变为血红色
Ⅲ．另取少量黑色产物装入玻璃管中，通入CO，一段时间后加热，并将反应后的气体通入装有一定量澄清石灰水的容器中．
澄清石灰水变浑浊
猜想 3 成立
【考点】一氧化碳还原氧化铁；实验探究物质的组成成分以及含量；二氧化碳的化学性质；金属的化学性质；书写化学方程式．
【专题】金属与金属材料．
【分析】（1）根据碳和二氧化碳反应生成一氧化碳解答；
（2）根据实验的注意事项进行分析；
（3）要将通入的二氧化碳完全吸收；
（4）一氧化碳有毒，应该做一下尾气处理；
（5）猜想1：Fe；猜想2：Fe和Fe3O4；猜想3：Fe和FeO；猜想4：Fe、Fe3O4、FeO；
铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氧化亚铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和水；
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加热条件下，铁和一氧化碳不能反应，氧化亚铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊．
【解答】解：（1）二氧化碳和碳在高温下生成一氧化碳，化学方程式为CO2+C2CO；故填CO2+C2CO；
（2）要先向装置B中通入一氧化碳，排净其中的空气，以免加热时发生爆炸；故填：A；
（3）为了避免通入的二氧化碳对后面实验现象的影响，所以事先应将从A中排出的二氧化碳完全吸收，氯化钠与二氧化碳不反应，浓的氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水；故填：E；
（4）一氧化碳有毒，会污染空气，所以应该将其燃烧，转化为二氧化碳．故填：缺少尾气处理装置；
（5）猜想1：Fe；猜想2：Fe和Fe3O4；猜想3：Fe和FeO；猜想4：Fe、Fe3O4、FeO；故填：Fe、Fe3O4、FeO；
【实验探究】如下表所示：
实验操作
实验现象
实验结论
Ⅰ．取少量黑色产物加入到装有足量FeCl3溶液的烧杯中，充分反应后过滤，对过滤所得固体用蒸馏水洗涤．
黑色固体部分溶解
猜想2和4都不成立
Ⅱ．取少量黑色产物加入到装有足量稀盐酸的烧杯中，充分反应后，向溶液中滴加KSCN溶液
黑色固体全部溶解，溶液不变红色
Ⅲ．另取少量黑色产物装入玻璃管中，通入CO，一段时间后加热，并将反应后的气体通入装有一定量的澄清石灰水的烧杯中．
澄清石灰水变浑浊
猜想1不成立
猜想3成立
【点评】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．
19．人类生产和生活都离不开金属．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用金属．
Ⅰ．随着贵（阳）→广（州）高铁的开通．贵阳已进入高铁时代．高铁建设需要大量的钢铁．那钢铁是怎样炼成的呢？
[原料]赤铁矿（主要成分是氧化铁）、焦炭、空气等．
[流程]主要反应过程如图．
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[原理]（1）反应的化学方程式：① C+O2CO2 ，② CO2+C2CO ，③ Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ．
（2）反应①中空气要过量，目的是 使焦炭完全反应生成二氧化碳 ．
Ⅱ．锰钢是一种合金，可用于高铁建设．若金属活动性：锰＞铁．请设计实验加以验证．
实验方案是 将金属锰加入到硫酸亚铁溶液中 （不用描述实验现象）．
Ⅲ．铝合金不但用于日常生活，还用于火箭、飞机的制造．某铝合金只含铝和另一种金属X．为确定其成分，在实验室将mg该铝合金投入稀硫酸中，发现合金完全溶解，并生成ng氢气，铝与稀硫酸反应的化学方程式为 2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑ ．若要确定该合金中金属X的相对原子质量还需要的条件是 合金中铝的质量和金属X的化合价 ．
【考点】铁的冶炼；金属活动性顺序及其应用；书写化学方程式．
【专题】金属与金属材料．
【分析】（1）根据反应的过程来书写化学方程式；
（2）氧气充足，可燃物充分燃烧；
Ⅱ、根据金属的活动性顺序来分析；
Ⅲ、铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，根据合金的组成来分析．
【解答】解：（1）①是碳在空气中充分燃烧生成二氧化碳，②是二氧化碳在高温的条件下与碳反应生成一氧化碳，③是氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳；故填：C+O2CO2；CO2+C2CO；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（2）空气过量，氧气充足，碳发生充分燃烧，故填：使焦炭完全反应生成二氧化碳；
Ⅱ、根据活动性强的金属可以把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来的规律，可以将金属锰加入到硫酸亚铁溶液中，观察现象；故填：将金属锰加入到硫酸亚铁溶液中；
Ⅲ、铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，若要确定该合金中金属X的相对原子质量还需要的条件是合金中铝的质量和金属X的化合价，故填：2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑；合金中铝的质量和金属X的化合价．
【点评】本题难度不大，掌握铁的冶炼原理、化学方程式的书写方法、金属活动性等是正确解答本题的关键．
46
20．青少年一定要爱护眼睛，在光线不足时，看书写字要用照明工具．如图是一种常用的照明台灯．
①如图所示的物质中，用金属材料制成的 ①②④ （填序号）；
②铜质插头是利用了铜的 导电性 ；
③家用电器的插座最好选用具有 热固 性的塑料（填“热塑”或“热固”）．
【考点】金属材料及其应用；金属的物理性质及用途；塑料及其应用．
【专题】金属与金属材料．
【分析】根据金属材料包括金属单质及合金，从中找出金属材料；利用金属的延展性可把金属压成片、拉成丝；金属铜有良好的导电性；根据插座的要求进行分析解答即可．
【解答】解：①如图所示的物质中，用金属材料制成的铁螺丝钉、铝箔反光片、铜质插头，故填：①②④；
②铜质插头是利用了铜的导电性，故填：导电性；
③家用电器的插座最好选用具有热固性的塑料，故填：热固．
【点评】本题考查了金属材料的有关应用，完成此题，可以依据物质的性质进行．
21．如图是实验室模拟工业炼铁的装置图．
（1）分别写出硬质玻璃管和试管内产生的现象 红色粉末变成黑色；澄清的石灰水变浑浊
（2）金属矿物的储量有限，而且不可再生．因此回收利用废旧金属具有很重要的意义，请写出其中的一点．
【考点】一氧化碳还原氧化铁；金属的回收利用及其重要性．
【专题】金属与金属材料．
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【分析】（1）一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，据此进行分析解答；
（2）金属矿物的储量有限，而且不可再生，根据回收利用废旧金属的意义进行分析解答即可．
【解答】解：（1）一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，硬质玻璃管中红色粉末变成黑色；试管中澄清的石灰水变浑浊；
（2）金属矿物的储量有限，而且不可再生，我们必须保护金属资源并进行废旧金属的回收利用，回收利用废旧金属可以节约金属资源、节约冶炼金属所需的能源、能降低成本，减少环境污染等．
故答案为：（1）红色粉末变成黑色；澄清的石灰水变浑浊；（2）节约金属资源等（合理即可）．
【点评】本题难度不大，掌握一氧化碳还原氧化铁的反应原理、回收利用废旧金属的意义即可正确解答本题．
22．某化学小组初步设计了“收集不同体积比例的二氧化碳和一氧化碳混合气体”的实验方案．
方案一：如图1所示
（1）请写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式： Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ．
（2）该实验能获得二氧化碳和一氧化碳混合气体，其原因是 一氧化碳没有完全参与反应，有剩余 ．
方案二：如图2所示
请写出该气体与炭粉发生反应的化学方程式： CO2+C2CO ．
方案三：如图3所示
46
（提示：饱和NaHCO3溶液的作用是除去HCl气体，部分夹持装置及导管已略去）
请回答下列问题：
（1）写出装置A中发生反应的化学方程式： CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ ．
（2）CO气体应由 b （填“a”或“b”）通入．
（3）写出装置C中浓硫酸的两点主要作用：
① 除去二氧化碳中的水蒸气 ；
② 通过观察导管口的气泡来判断是否得到了混合气体 ．
【考点】一氧化碳还原氧化铁；气体的净化（除杂）；二氧化碳的实验室制法；二氧化碳的化学性质；书写化学方程式．
【专题】碳单质与含碳化合物的性质与用途．
【分析】方案一：硬质玻璃管中一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，写出反应的化学方程式即可．
方案二：二氧化碳与碳在高温的条件下生成一氧化碳；
方案三：根据反应的原理以及化学方程式的书写方法来分析；要根据装置的特点来分析；根据浓硫酸的吸水性来分析．
【解答】解：方案一：（1）硬质玻璃管中一氧化碳与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：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2．故填：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
46
（2）通入玻璃管内的一氧化碳没有完全参与反应，与生成的二氧化碳组成了混合气体，故填：一氧化碳没有完全参与反应，有剩余；
方案二：在高温的条件下，二氧化碳与碳反应生成一氧化碳，故填：CO2+C2CO；
方案三：（1）大理石的主要成分是碳酸钙，与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故填：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）一氧化碳气体要能进能出，所以要从b管进入；故填：b；
（3）浓硫酸具有吸水性，用于干燥二氧化碳，并能根据导管口的气泡来分析气体组成．故填：除去二氧化碳中的水蒸气；通过观察导管口的气泡来判断是否得到了混合气体．
【点评】本题考查了获取二氧化碳和一氧化碳混合气体的三种实验方案，掌握化学方程式的写法、反应的原理以及过程是解题的关键．
23．某同学设计了用一氧化碳与氧化铁反应来探究炼铁原理的装置，如图．
（1）实验时先通入一会儿一氧化碳再加热，其目的是为了防止 爆炸 ；从环保角度上看，上述装置有不足之处，改进措施是 在装置尾部放置燃着的酒精灯 ．
（2）玻璃管中发生反应的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ．
（3）铁架台是由铁合金制成的．铁的合金包括生铁和钢，二者含碳量较高的是 生铁 ；铁架台的防锈措施是 刷漆 （写一点即可）．
【考点】一氧化碳还原氧化铁；生铁和钢；金属锈蚀的条件及其防护；书写化学方程式．
【专题】金属与金属材料．
【分析】（1）根据一氧化碳具有可燃性，容易发生爆炸；一氧化碳有毒不能直接排放到空气中考虑；
（2）根据实验现象的描述和方程式的书写方法考虑；
（3）根据生铁和钢的含碳量及铁制品的防锈措施分析解答．
46
【解答】解：（1）因为一氧化碳具有可燃性，能和氧气混合在点燃的条件下会发生爆炸，所以实验开始时应先通一氧化碳再加热，目的是赶尽玻璃管内的空气，防止加热爆炸；一氧化碳有毒不能直接排放到空气中考虑，要点燃或收集；
（2）氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应能生成铁和二氧化碳，所以现象是红色固体变为黑色，反应物是一氧化碳和氧化铁，生成物是铁和二氧化碳，根据得失氧进行配平，反应条件是高温，所以方程式是：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（3）生铁含碳量在2%﹣4.3%之间，钢的含碳量0.03%﹣2%之间，所以生铁的含碳量高；铁生锈是铁和空气中的水分和氧气发生反应生成铁的氧化物，所以
隔绝空气或水分即可防锈．
故答案为：（1）爆炸；在装置尾部放置燃着的酒精灯；（2）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；（3）生铁；刷漆．
【点评】解答本题关键是掌握方程式的书写要点和知道炼铁的注意事项．
24．如图为“一氧化碳与氧化铁反应”的实验装置．该反应利用CO的还原性，将Fe2O3中的铁还原出来．
（1）写出高温条件下CO与Fe2O3反应的化学方程式 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ．
（2）实验过程中，常在装置图末端的导管口放一盏燃着的酒精灯（灯焰处于导管口），这样做的目的是 防止反应剩余的一氧化碳逸散，污染空气 ．
（3）通过B装置可检验A中的生成物含有CO2，该反应的化学方程式为 Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O ．
（4）在此实验中，我们还认识到CO和CO2的化学性质有许多的不同．
①请写出其中的一点 一氧化碳可燃，二氧化碳不可燃 ．
②试从微观的角度分析CO和CO2化学性质不同的原因是 CO与CO2分子的结构不同 ．
46
【考点】一氧化碳还原氧化铁；二氧化碳的检验和验满；二氧化碳的化学性质；一氧化碳的化学性质；书写化学方程式．
【专题】金属与金属材料．
【分析】（1）由题意可知：反应物为一氧化碳与氧化铁，反应条件为高温，生成物为铁与二氧化碳；
（2）根据一氧化碳的毒性分析；
（3）根据反应的原理来书写化学方程式；
（4）根据二者性质的差异以及一氧化碳和二氧化碳的分子结构不同，决定了二者的性质不同来分析．
【解答】解：（1）由题意可知反应物、反应条件、生成物，故写出CO与Fe2O3在高温条件下反应的化学方程式：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；故填：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；
（2）一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中，因此要在装置图末端的导气管口放一盏燃着的酒精灯将一氧化碳燃烧除去，防止污染空气；
故填：防止反应剩余的一氧化碳逸散，污染空气；
（3）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故填：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；
（4）①由该实验可知一氧化碳可燃，二氧化碳不可燃，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，一氧化碳不能；故填：一氧化碳可燃，二氧化碳不可燃（答案合理即可）；
②一氧化碳和二氧化碳的分子结构不同，决定了二者的性质不同；故填：CO与CO2分子的结构不同．
【点评】本题考查一氧化碳还原氧化铁的原理、实验现象及操作注意事项，要根据已有的知识进行分析解答．
25．某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，装置如图1，请回答有关问题：
（1）实验进行一段时间之后，A玻璃管内观察到的现象是 红色粉末慢慢变成黑色 ；
（2）B装置中氢氧化钠溶液的作用是 除去尾气中的二氧化碳 ；
46
（3）为避免将CO排放到空气中，并回收利用CO，方框中连接的是C和D装置，导管接口的连接顺序应为a→ d→b→e ；
（4）除CO外，还有氢气等物质可以还原Fe2O3，某同学设计了用金属锌粒与稀硫酸反应制取氢气的实验装置，如图2：
①制取氢气的反应方程式为 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ ；
②用E和F装置制取二氧化碳，F装置与E装置比较，优点是 节约药品，便于控制反应的发生与停止 ．
【考点】一氧化碳还原氧化铁；气体的净化（除杂）；二氧化碳的实验室制法；氢气的制取和检验；书写化学方程式．
【专题】金属与金属材料；常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化．
【分析】（1）根据氧化铁被还原后出现的现象来分析；
（2）氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应；
（3）根据实验要求和目的来分析；
（4）根据实验室制取氢气的原理和两套装置的区别，从节约药品和便于控制反应进行两个角度来分析．
【解答】解：（1）A中玻璃管内氧化铁被还原成铁，看到红色粉末慢慢变成黑色；故答案为：红色粉末慢慢变成黑色；
（2）因为氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应，所以氢氧化钠溶液的作用是除去尾气中的二氧化碳；故答案为：除去尾气中的二氧化碳；
（3）为避免将CO排放到空气中，并回收利用CO，将一氧化碳收集在集气瓶内，排出的水流到烧杯中，所以连接的顺序为a、d、b、e；故答案为：d→b→e；
（4）①锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
②F装置中，将锌粒放在多孔塑料板上，试管容积也较小，这样既能节约药品，又能空气反应的开始与停止．
故答案为：①Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
②节约药品，便于控制反应的发生与停止．
【点评】解答本题关键是要熟悉反应现象的叙述方法，掌握方程式的书写要点，能够比较实验装置进行评价．
26．如图是一氧化碳与三氧化二铁反应的实验装置，请依据该实验装置回答下列问题：
46
（1）写出玻璃管中的实验现象 红色粉末变黑 ．
（2）该装置的不足之处是 没有尾气处理装置 ．
（3）结合该实验，写出炼铁的反应原理（用化学方程式表示） Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ．
【考点】一氧化碳还原氧化铁；书写化学方程式．
【专题】金属与金属材料．
【分析】（1）根据一氧化碳还原氧化铁的实验现象来分析；
（2）尾气中含有有毒的一氧化碳；
（3）根据一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳来书写．
【解答】解：（1）一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，氧化铁是红色粉末，铁粉是黑色；故答案为：红色粉末变黑；
（2）该实验过程为：通一氧化碳排尽试管内空气﹣加热﹣停止加热﹣继续通一氧化碳至试管冷却，从步骤可看出，一氧化碳并未完全进行反应，而一氧化碳与石灰水不反应，且有毒，所以要进行尾气处理，在b处添加酒精灯或进行尾气收集，而装置中没有；故答案为：没有尾气处理装置；
（3）一氧化碳与氧化铁在高温下生成铁和二氧化碳，根据方程式的书写原则书写方程式；
故答案为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2．
【点评】本题主要考查了一氧化碳炼铁的实验现象、方程式的书写及对装置的评价，了解相关知识是解答的关键．
27．某校化学研究性学习小组通过实验研究高炉炼铁的化学原理，设计了如图1实验装置：
46
（1）已知HCOOHCO↑+H2O，根据该反应制取CO，A处应选用的气体发生装置是 a （如图2，填字母序号）．
（2）装置中仪器①的名称是 铁架台 ；装置B内所盛放的试剂是 浓硫酸 ；E装置作用为 吸收空气中的二氧化碳和水 ．
（3）实验开始时应先点燃 A （填“A”或“C”）处的热源；反应后C装置的现象是 红棕色固体变为黑色 ，D装置中发生反应的化学方程式为 CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O ；待硬质粗玻璃管内物质冷却后再停止通CO的目的是 防止澄清石灰水倒流入玻璃管内使较热的玻璃管炸裂 ．
（4）该装置有一个明显的缺陷是 缺少尾气处理装置 ，改进的方法为 将尾气点燃或收集 ．
【考点】一氧化碳还原氧化铁；常见气体的检验与除杂方法；书写化学方程式．
【专题】金属与金属材料．
【分析】（1）据反应物的状态和反应的条件选择发生装置；
（2）据图填写仪器、装置所起的作用和所需的药品；
（3）据炼铁的步骤及注意事项进行分析；二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，写出反应的化学方程式即可；
（4）据一氧化碳有毒，需进行尾气处理分析．
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【解答】解：（1）反应物为液体，条件为加热，故A处应选用的气体发生装置是a；
（2）装置中仪器①的名称是铁架台；装置B内所盛放的试剂应具有干燥作用，是浓硫酸；E装置作用为吸收空气中的二氧化碳和水；
（3）实验开始时应先点燃 A处的热源，产生一氧化碳，并不断通入C装置；D装置中二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；待硬质粗玻璃管内物质冷却后再停止通CO的目的是为了防止澄清石灰水倒流入玻璃管内使较热的玻璃管炸裂；
（4）实验中有一部分一氧化碳释放到了空气中，由于一氧化碳有毒，会污染空气，因此必须要对实验产生的尾气进行处理．处理方法将尾气进行点燃火收集起来都可；
故答案为：（1）a；
（2）铁架台；浓硫酸；防止空气中的二氧化碳进入D瓶；
（3）A；红色固体变为黑色；CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；防止澄清石灰水倒流入玻璃管内使较热的玻璃管炸裂；
（4）缺少尾气处理装置；将尾气进行点燃．
【点评】本题主要考查一氧化碳与氧化铁反应的实验原理、装置、步骤、现象和注意事项，难度稍大．
28．如图所示的是一氧化碳还原氧化铁的实验．请回答下列问题：
（1）一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ．
（2）A处的现象是 红色固体变为黑色固体 ．B处的现象是 澄清的石灰水变浑浊 ．
（3）C处酒精灯的作用是 将尾气点燃烧掉，防止污染空气 ．
【考点】一氧化碳还原氧化铁；书写化学方程式．
【专题】金属与金属材料．
46
【分析】（1）根据一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳书写；
（2）根据一氧化碳和氧化铁反应、二氧化碳和石灰水反应的现象解答；
（3）尾气中含有有毒的一氧化碳．
【解答】解：（1）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳；
（2）一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，固体由红色变成黑色；二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；
（3）尾气中含有有毒的一氧化碳气体，需将其点燃处理．
故答案为：（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（2）红色固体变为黑色固体；澄清的石灰水变浑浊；
（3）将尾气点燃烧掉，防止污染空气．
【点评】本题主要考查实验现象、化学方程式的书写等方面的知识，书写化学方程式时要遵循质量守恒定律．
29．某化学小组利用以下装置（部分装置已略去）进行了如下实验探究：
（1）若X为一氧化碳，Y为氧化铁粉末．实验开始时先缓缓通入一氧化碳，一段时间后加热硬质玻璃管甲，待反应完全后停止加热，仍继续通入一氧化碳直到甲冷却．
①在实验过程中，观察到甲中的现象是 红色粉末变成黑色 ．
②甲中发生反应的化学方程式为： 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ．
③该实验需要对尾气进行处理，其原因是 尾气中含有有毒的CO ．
（2）若X为氮气，Y是由PbZ（Pb是铅的符号，Z代表另一种元素）和足量碳粉组成的混合物．
实验开始时先缓缓通入氮气，一段时间后加热硬质玻璃管甲，观察到甲内发生剧烈反应，同时乙中的澄清石灰水出现了白色浑浊．待反应完全后停止加热，仍继续通入氮气直到甲冷却．（N2不参与反应）．
①乙中发生反应的化学方程式为： CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O ．
②元素Z是 O （填名称或元素符号均可）．
③停止加热前是否需要将甲、乙装置断开？为什么？
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【考点】一氧化碳还原氧化铁；碳的化学性质；书写化学方程式．
【专题】碳单质与含碳化合物的性质与用途；金属与金属材料．
【分析】（1）根据一氧化碳具有还原性和毒性，能和氧化铁反应生成铁和二氧化碳进行解答；
（2）根据乙中的澄清石灰水出现了白色浑浊，说明生成二氧化碳进行解答．
【解答】解：（1）①一氧化碳具有还原性，能和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，所以在实验过程中，观察到甲中的现象是红色粉末变成黑色；故填：红色粉末变成黑色；
②一氧化碳具有还原性，能和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故其化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2；故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
③一氧化碳有毒，会污染空气，所以该实验需要对尾气进行处理；故填：尾气中含有有毒的CO；
（2）①乙中的澄清石灰水出现了白色浑浊，说明生成二氧化碳，二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O．故填：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
②乙中的澄清石灰水出现了白色浑浊，说明生成二氧化碳，所以反应物中含有氧元素，故元素Z是O；故填：O；
③不需要，因为N2不断通入，乙中液体不会倒吸入甲．故填：不需要，因为N2不断通入，乙中液体不会倒吸入甲．
【点评】此类题目主要对炼铁的实验原理、实验现象、操作步骤、尾气处理、装置连接及实验分析与评价等方面进行考查．熟练掌握该实验的反应原理以及实验注意事项是解决此类问题的关键．
30．化学兴趣小组的同学设计了用一氧化碳气体还原氧气铁的实验装置，如图所示，回答下列问题：
（1）为了避免玻璃管a在加热时可能发生爆炸，加热前应 先通一氧化碳排尽玻璃管内空气 ．
（2）a管中Fe2O3发生反应的化学方程式为 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ．
（3）B装置除了吸收CO2气体外，还 可收集纯净的一氧化碳，防止一氧化碳逸出污染空气 ．写出B装置中NaOH发生反应的化学方程式 CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O ．
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（4）若a管中氧化铁全部还原成铁，冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4g，则加入a管中的氧化铁的质量是 8 g．
【考点】一氧化碳还原氧化铁；常见气体的检验与除杂方法；书写化学方程式．
【专题】压轴实验题；金属与金属材料．
【分析】（1）根据一氧化碳具有可燃性，与空气混合，加热可能会发生爆炸进行分析；
（2）一氧化碳在高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，据此书写方程式；
（3）根据氢氧化钠的性质，装置C中的氢氧化钠溶液可以把尾气中的二氧化碳全部除去，同时把剩余的一氧化碳气体收集，以防止一氧化碳排出而污染空气，并据反应原理书写方程式；
（4）一氧化碳还原氧化铁反应后固体质量减少的质量即为氧化铁中氧元素的质量，利用氧化铁中铁与氧元素的质量关系，由氧元素的质量计算出生成铁的质量，并进而计算氧化铁的质量或通过氧化铁中氧元素的质量分数计算．
【解答】解：（1）一氧化碳具有可燃性，与空气混合，加热可能会发生爆炸，所以在加热前要先通一氧化碳排尽玻璃管内空气防止一氧化碳不纯发生爆炸；
（2）在高温条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（3）装置C内盛有氢氧化钠溶液可以除去尾气中的二氧化碳，同时一氧化碳气体排出装置内的溶液而被收集，防止造成空气污染；二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，方程式是：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；
（4）氧化铁Fe2O3中Fe与O元素的质量比=（56×2）：（16×3）=7：3，因此，氧化铁中氧元素质量为2.4g时，铁元素的质量=2.4g×=5.6g，则氧化铁的质量为：2.4g+5.6g=8g；
故答案为：（1）先通一氧化碳排尽玻璃管内空气；
（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（3）可收集纯净的一氧化碳，防止一氧化碳逸出污染空气；CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；
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（4）8．
【点评】运用对一氧化碳还原氧化铁反应操作的理解，推断各装置的作用，并能进行简单的分析和计算，是解答类似问题的一般方法．
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