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金属的冶炼混合物成分探究
知识点
1.金属矿石：赤铁矿（主要成分Fe2O3），磁铁矿（主要成分Fe3O4）等。
2.铁矿石冶炼成铁：
原料：铁矿石，焦炭（提供碳元素，产生一氧化碳），石灰石（将铁矿石中的二氧化硅转化为炉渣）设备：高炉
3.主要方程式（从下往上）
C+O2==CO2
CaCO3==CaO+CO2↑
C+CO2==2CO
3CO+Fe2O3==3CO2+2Fe
CaO+SiO2==CaSiO3（炉渣）
4.常见铁矿石的有效成分赤铁矿Fe2O3
磁铁矿Fe3O4菱铁矿FeCO3黄铁矿FeS2【典型例题】
图甲是一氧化碳还原氧化铁的装置，图乙是炼铁高炉示意图．下列叙述错误的是（）
A．高炉炼铁中原料焦炭的作用是提供热量和还原剂
B．高炉炼铁原理是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2
C．甲图中实验开始时应先点燃加热氧化铁的酒精喷灯
D．甲图中点燃尾气是为了防止一氧化碳污染空气
【解答】A、高炉炼铁中原料焦炭的作用是提供热量和得到还原剂一氧化碳，故正确；B、高炉炼铁原理用化学方程式表示是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2，故正确；C、甲图中实验开始时应先通入一氧化碳，而不是先加热，故错误；D、一氧化碳有毒，因此要进行尾气处理，否则会污染空气．故正确．
故选C．练习：
1．（2019•常州一模）竖炉炼铁也是一种重要的炼铁方法，其工艺流程如图所示．下列说法正确
的是（ ）
A．催化反应室中发生的反应为：2CH4+CO2+H2O3CO+5H2
B．该工艺流程中，甲烷的作用只是：生产合成气的原料C．该流程中，可循环利用的物质是：CH4和CO2、H2OD．还原反应室内炼铁的原理只有：3CO+Fe2O32Fe+3CO2
2．钢铁是使用最多的金属材料．
（1）人类向大自然提取量最大的金属是铁．写出高温下一氧化碳把铁从赤铁矿石中还原出来的化学方程式 ．
（2）锰（Mn）钢属于铁合金，可用于制造钢轨．取少量锰钢碎屑加入盛有足量稀盐酸的烧杯
中，浸泡以后烧杯底部剩有固体，该固体中一定含有 ．已知锰的金属活动性强于锌，如
果用实验比较铁和锰的金属活动性强弱，下列所给试剂组能够达到目的是 （填序号）．
A．Fe、Mn、40%H2SO4溶液 B．Fe、Mn、MgSO4溶液
C．Fe、Mn、ZnSO4溶液 D．Cu、FeSO4溶液、MnSO4溶液．3．某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验，并对产物的成分进行探究．
【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢？
【进行猜想】
（1）小明认为黑色粉末A全部是铁粉．实验过程中采取了过滤，该操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒，其中玻璃棒的作用是 ．
（2）小华认为小明的猜想是错误的，理由是 ．
（3）小华提出了猜想①和猜想②，请结合所学知识补充余下的一个猜想．
猜想①：黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁（Fe3O4）组成；猜想②：黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁（FeO）组成；猜想③： ．
【查阅资料】铁的氧化物都能与稀盐酸，稀硫酸反应，其中氧化铁为红棕色，其余都为黑色，
并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引．
【实验探究】
方案实验操作可能的现象结论①取适量黑色粉末A用磁铁吸引黑色粉末全部被吸引猜想①正确②取适量黑色粉末A用磁铁吸引黑色粉末部分被吸引猜想②正确③取适量黑色粉末B加入足量稀盐酸黑色粉末全部溶解猜想②正确④猜想③正确【反思评价】小娟认为方案②和方案③中得出的结论都不正确，其理由是 ．
【得出结论】在高温下，一氧化碳和氧化铁可生成铁，氧化亚铁，四氧化三铁．请写出只生成
氧化亚铁的方程式 ．
4．铁的冶炼是钢铁工业的基础．
（I）如图1是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图，若图中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁，请写出B区和C区所发生主要反应的化学方程式：（1）B区 （2）C
区 、 ．（II）竖炉炼铁也是一种重要的炼铁方法，其工艺流程如图2所示．
（3）该工艺流程中，甲烷的作用是 、 ，冶炼出的铁水属于
（填“纯净物”或“混合物”）．
（4）该工艺流程中，可循环利用的物质是 ．
（III）金属在活动性顺序里的位置越后，其化合物越不稳定，所以它的氧化物越容易被还原．
（5）请在下列①②中各写一个化学方程式，③中写出还原金属氧化物的方法．
（IV）某兴趣小组同学利用图3装置进行相关实验，测定样品的组成：
（6）若样品由氧化铁、氧化亚铁和四氧化三铁中的一种或几种组成，待充分反应后，实验数据记录如下：
样品质
量装置A中玻璃管和固体的总
质量装置B的质量2.32g反应前55.72g反应前281.00g反应后55.08g反应后281.56g请回答下列问题：
①兴趣小组同学经过讨论后认为应选用样品质量和装置A中玻璃管和固体的总质量的变化来计算，而不选用装置B的质量的变化来计算，理由是 ．
②该样品所有可能的组成是 ．【解答】