1. 下列关于$\ce{Fe_{2}O_{3}}$与$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的比较中,正确的是(
A.$\ce{Fe_{2}O_{3}}$为黑色,$\ce{Fe_{3}O_{4}}$为红棕色
B.$\ce{Fe_{2}O_{3}}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$都是铁的氧化物
C.$\ce{Fe_{2}O_{3}}$可用于炼铁,$\ce{Fe_{3}O_{4}}$不可用于炼铁
D.$\ce{Fe_{2}O_{3}}$是磁铁矿的主要成分,$\ce{Fe_{3}O_{4}}$是赤铁矿的主要成分
B
)。A.$\ce{Fe_{2}O_{3}}$为黑色,$\ce{Fe_{3}O_{4}}$为红棕色
B.$\ce{Fe_{2}O_{3}}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$都是铁的氧化物
C.$\ce{Fe_{2}O_{3}}$可用于炼铁,$\ce{Fe_{3}O_{4}}$不可用于炼铁
D.$\ce{Fe_{2}O_{3}}$是磁铁矿的主要成分,$\ce{Fe_{3}O_{4}}$是赤铁矿的主要成分
答案:1. B
解析:
【分析】要解决这道题,需准确掌握$\ce{Fe_{2}O_{3}}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的物理性质、俗称、用途等知识点,逐个分析每个选项的表述是否正确,排除错误选项即可得出答案。
【解析】A选项:$\ce{Fe_{2}O_{3}}$为红棕色(俗称铁红),$\ce{Fe_{3}O_{4}}$为黑色(俗称磁性氧化铁),A错误;B选项:$\ce{Fe_{2}O_{3}}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$均由Fe、O两种元素组成,属于铁的氧化物,B正确;C选项:炼铁是利用还原剂将铁的氧化物中的铁还原出来,$\ce{Fe_{2}O_{3}}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$都可作为炼铁的原料,C错误;D选项:赤铁矿的主要成分是$\ce{Fe_{2}O_{3}}$,磁铁矿的主要成分是$\ce{Fe_{3}O_{4}}$,D错误。综上,正确选项为B。
【答案】B
【知识点】铁的氧化物性质、铁的化合物用途
【点评】本题考查铁的常见氧化物的基础性质,属于化学学科的核心基础知识点,需要学生准确记忆两种氧化物的颜色、俗称及用途,难度适中,是学生应掌握的内容。
【难度系数】0.5
【解析】A选项:$\ce{Fe_{2}O_{3}}$为红棕色(俗称铁红),$\ce{Fe_{3}O_{4}}$为黑色(俗称磁性氧化铁),A错误;B选项:$\ce{Fe_{2}O_{3}}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$均由Fe、O两种元素组成,属于铁的氧化物,B正确;C选项:炼铁是利用还原剂将铁的氧化物中的铁还原出来,$\ce{Fe_{2}O_{3}}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$都可作为炼铁的原料,C错误;D选项:赤铁矿的主要成分是$\ce{Fe_{2}O_{3}}$,磁铁矿的主要成分是$\ce{Fe_{3}O_{4}}$,D错误。综上,正确选项为B。
【答案】B
【知识点】铁的氧化物性质、铁的化合物用途
【点评】本题考查铁的常见氧化物的基础性质,属于化学学科的核心基础知识点,需要学生准确记忆两种氧化物的颜色、俗称及用途,难度适中,是学生应掌握的内容。
【难度系数】0.5
2. 右下图为某同学设计的工业炼铁的模拟装置。下列说法错误的是(

A.该装置可以体现 CO 的还原性、可燃性
B.实验中硬质玻璃管内的现象是红色氧化铁变成黑色的铁粉
C.实验中应该先点燃酒精灯,再点燃酒精喷灯
D.实验过程中石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成
B
)。A.该装置可以体现 CO 的还原性、可燃性
B.实验中硬质玻璃管内的现象是红色氧化铁变成黑色的铁粉
C.实验中应该先点燃酒精灯,再点燃酒精喷灯
D.实验过程中石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成
答案:2. B
解析:
【分析】本题考查一氧化碳还原氧化铁的模拟实验,需结合实验原理、操作步骤、物质性质及现象描述逐一分析选项:明确CO的还原性(还原氧化铁)、可燃性(尾气点燃),实验操作顺序(先处理尾气再加热,防污染),实验现象(红色氧化铁变黑色粉末),产物检验(石灰水变浑浊说明有CO₂),据此判断各选项正误。
【解析】逐一分析各选项:
A. CO在实验中还原氧化铁,体现还原性;未反应的CO被点燃处理,体现可燃性,该选项说法正确。
B. 实验中硬质玻璃管内的现象是红色氧化铁粉末变为黑色,“变成黑色的铁粉”是产物名称,属于结论而非实验现象,表述不严谨,该选项说法错误。
C. 实验时先点燃酒精灯处理尾气,再点燃酒精喷灯加热,防止有毒的CO排放污染空气,该选项说法正确。
D. 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,石灰水变浑浊说明反应生成了CO₂,该选项说法正确。
综上,错误选项为B。
【答案】B
【知识点】一氧化碳还原氧化铁实验、实验现象与结论区分、实验操作注意事项
【点评】本题围绕炼铁模拟实验展开,重点考查实验核心要点,易错点在于混淆实验现象和结论,需准确把握实验细节知识。
【难度系数】0.5
【解析】逐一分析各选项:
A. CO在实验中还原氧化铁,体现还原性;未反应的CO被点燃处理,体现可燃性,该选项说法正确。
B. 实验中硬质玻璃管内的现象是红色氧化铁粉末变为黑色,“变成黑色的铁粉”是产物名称,属于结论而非实验现象,表述不严谨,该选项说法错误。
C. 实验时先点燃酒精灯处理尾气,再点燃酒精喷灯加热,防止有毒的CO排放污染空气,该选项说法正确。
D. 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,石灰水变浑浊说明反应生成了CO₂,该选项说法正确。
综上,错误选项为B。
【答案】B
【知识点】一氧化碳还原氧化铁实验、实验现象与结论区分、实验操作注意事项
【点评】本题围绕炼铁模拟实验展开,重点考查实验核心要点,易错点在于混淆实验现象和结论,需准确把握实验细节知识。
【难度系数】0.5
3. 利用右下图所示的实验装置模拟工业炼铁。下列说法错误的是(

A.实验时先通CO,再点燃酒精灯
B.b处澄清石灰水可用于检验生成的$\ce{CO_{2}}$
C.反应一段时间后,a处固体质量增加
D.该装置的优点是节约药品,更环保
C
)。A.实验时先通CO,再点燃酒精灯
B.b处澄清石灰水可用于检验生成的$\ce{CO_{2}}$
C.反应一段时间后,a处固体质量增加
D.该装置的优点是节约药品,更环保
答案:3. C
解析:
【分析】要判断各选项正误,需结合一氧化碳还原氧化铁的实验原理、操作步骤、现象及装置特点分析:①实验先通CO是为排空气防爆炸;②澄清石灰水可检验CO₂;③氧化铁还原为铁时固体质量变化;④装置的优缺点评价。
【解析】逐一分析选项:
A. 实验时先通CO,排尽装置内空气,防止加热时CO与空气混合发生爆炸,该说法正确;
B. CO₂能使澄清石灰水变浑浊,因此b处澄清石灰水可检验生成的CO₂,该说法正确;
C. a处反应为$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$,固体由$\ce{Fe_{2}O_{3}}$转化为Fe,失去氧元素,固体质量减少,并非增加,该说法错误;
D. 该装置为微型装置,药品用量少,且尾气可引出处理,优点是节约药品、更环保,该说法正确。
综上,错误的说法是C。
【答案】C
【知识点】一氧化碳还原氧化铁、二氧化碳的检验、实验装置评价
【点评】本题考查一氧化碳炼铁实验的基础知识点,涵盖操作、现象、装置评价,掌握实验关键细节即可解答,属于常规基础题。
【难度系数】0.6
【解析】逐一分析选项:
A. 实验时先通CO,排尽装置内空气,防止加热时CO与空气混合发生爆炸,该说法正确;
B. CO₂能使澄清石灰水变浑浊,因此b处澄清石灰水可检验生成的CO₂,该说法正确;
C. a处反应为$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$,固体由$\ce{Fe_{2}O_{3}}$转化为Fe,失去氧元素,固体质量减少,并非增加,该说法错误;
D. 该装置为微型装置,药品用量少,且尾气可引出处理,优点是节约药品、更环保,该说法正确。
综上,错误的说法是C。
【答案】C
【知识点】一氧化碳还原氧化铁、二氧化碳的检验、实验装置评价
【点评】本题考查一氧化碳炼铁实验的基础知识点,涵盖操作、现象、装置评价,掌握实验关键细节即可解答,属于常规基础题。
【难度系数】0.6
4. 某同学模仿工业炼铁原理,设计如右下图实验。下列有关说法正确的是(

A.化学反应中,碳元素的化合价保持不变
B.关闭止水夹一段时间后,注射器内溶液变浑浊
C.装置中气球的作用是收集$\ce{CO_{2}}$,防止污染空气
D.实验结束后,观察到有黑色固体生成,证明有铁生成
B
)。A.化学反应中,碳元素的化合价保持不变
B.关闭止水夹一段时间后,注射器内溶液变浑浊
C.装置中气球的作用是收集$\ce{CO_{2}}$,防止污染空气
D.实验结束后,观察到有黑色固体生成,证明有铁生成
答案:4. B
解析:
【分析】
要判断各选项的正误,需结合一氧化碳还原四氧化三铁的反应原理、物质性质及装置作用逐一分析:
1. 分析选项A:反应中碳元素在CO里为+2价,生成的CO₂中碳为+4价,化合价发生了变化,故A错误;
2. 分析选项B:反应生成CO₂,关闭止水夹后,生成的CO₂会进入注射器,与澄清石灰水反应产生沉淀,溶液变浑浊,故B正确;
3. 分析选项C:CO有毒,气球的作用是收集未反应的CO,防止污染空气,并非收集CO₂,故C错误;
4. 分析选项D:四氧化三铁和铁均为黑色固体,黑色固体生成不能证明一定有铁生成,故D错误。
【解析】
一氧化碳还原四氧化三铁的反应为:$\ce{4CO + Fe_{3}O_{4}\xlongequal{高温} 3Fe + 4CO_{2}}$。
选项A:反应前后碳元素化合价:$\ce{CO}$中C为+2价,$\ce{CO_{2}}$中C为+4价,化合价改变,A错误;
选项B:生成的$\ce{CO_{2}}$进入注射器,与澄清石灰水反应:$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$,溶液变浑浊,B正确;
选项C:$\ce{CO}$是有毒气体,气球用于收集未反应的$\ce{CO}$,防止污染空气,C错误;
选项D:$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和$\ce{Fe}$都是黑色固体,黑色固体生成无法证明是铁,D错误。
【答案】
B
【知识点】
一氧化碳还原金属氧化物、二氧化碳的检验、化合价变化
【点评】
本题考查炼铁原理的实验相关知识,需掌握反应原理、物质性质及装置作用,解题时要注意区分相似物质的性质,避免误判。
【难度系数】
0.6
要判断各选项的正误,需结合一氧化碳还原四氧化三铁的反应原理、物质性质及装置作用逐一分析:
1. 分析选项A:反应中碳元素在CO里为+2价,生成的CO₂中碳为+4价,化合价发生了变化,故A错误;
2. 分析选项B:反应生成CO₂,关闭止水夹后,生成的CO₂会进入注射器,与澄清石灰水反应产生沉淀,溶液变浑浊,故B正确;
3. 分析选项C:CO有毒,气球的作用是收集未反应的CO,防止污染空气,并非收集CO₂,故C错误;
4. 分析选项D:四氧化三铁和铁均为黑色固体,黑色固体生成不能证明一定有铁生成,故D错误。
【解析】
一氧化碳还原四氧化三铁的反应为:$\ce{4CO + Fe_{3}O_{4}\xlongequal{高温} 3Fe + 4CO_{2}}$。
选项A:反应前后碳元素化合价:$\ce{CO}$中C为+2价,$\ce{CO_{2}}$中C为+4价,化合价改变,A错误;
选项B:生成的$\ce{CO_{2}}$进入注射器,与澄清石灰水反应:$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$,溶液变浑浊,B正确;
选项C:$\ce{CO}$是有毒气体,气球用于收集未反应的$\ce{CO}$,防止污染空气,C错误;
选项D:$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和$\ce{Fe}$都是黑色固体,黑色固体生成无法证明是铁,D错误。
【答案】
B
【知识点】
一氧化碳还原金属氧化物、二氧化碳的检验、化合价变化
【点评】
本题考查炼铁原理的实验相关知识,需掌握反应原理、物质性质及装置作用,解题时要注意区分相似物质的性质,避免误判。
【难度系数】
0.6
5. 取某赤铁矿样品10 g,经分析含氧化铁8 g,该铁矿石中铁元素的质量分数为(
A.80%
B.70%
C.56%
D.30%
C
)。A.80%
B.70%
C.56%
D.30%
答案:5. C
解析:
【分析】要计算铁矿石中铁元素的质量分数,需先求出样品中氧化铁所含铁元素的总质量,再除以样品总质量即可。具体思路:1. 确定氧化铁的化学式,计算其铁元素的质量分数;2. 用氧化铁的质量乘以铁元素的质量分数,得到样品中铁元素的质量;3. 铁元素质量除以样品总质量,转化为质量分数。
【解析】解:氧化铁的化学式为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$,其相对分子质量$=56×2 + 16×3 = 160$;
$\ce{Fe_{2}O_{3}}$中铁元素的质量分数$=\frac{56×2}{160}×100\% = 70\%$;
8g $\ce{Fe_{2}O_{3}}$中铁元素的质量$=8g×70\% = 5.6g$;
该铁矿石中铁元素的质量分数$=\frac{5.6g}{10g}×100\% = 56\%$,故答案选C。
【答案】C
【知识点】元素质量分数计算、化学式相关计算、混合物中元素质量分数
【点评】本题为初中化学基础计算题型,核心考查化学式中元素质量分数的计算方法,步骤清晰,只要掌握基本公式即可正确解答,属于易得分题。
【难度系数】0.7
【解析】解:氧化铁的化学式为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$,其相对分子质量$=56×2 + 16×3 = 160$;
$\ce{Fe_{2}O_{3}}$中铁元素的质量分数$=\frac{56×2}{160}×100\% = 70\%$;
8g $\ce{Fe_{2}O_{3}}$中铁元素的质量$=8g×70\% = 5.6g$;
该铁矿石中铁元素的质量分数$=\frac{5.6g}{10g}×100\% = 56\%$,故答案选C。
【答案】C
【知识点】元素质量分数计算、化学式相关计算、混合物中元素质量分数
【点评】本题为初中化学基础计算题型,核心考查化学式中元素质量分数的计算方法,步骤清晰,只要掌握基本公式即可正确解答,属于易得分题。
【难度系数】0.7
6. 某化学兴趣小组用一氧化碳与四氧化三铁样品(含少量杂质)的反应探究炼铁的原理,装置如图1所示。回答下列问题。

(1) A装置中发生反应的化学方程式为
(2) 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
(3) 若将上页图1中的B装置改成图2装置,则起到的作用是
① 收集多余的$\ce{CO}$ ② 检验并吸收生成的$\ce{CO_{2}}$
(4) 若反应过程中,上页图1中的A装置中固体质量的变化情况如图3所示,则所取样品中主要成分$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的质量为
(1) A装置中发生反应的化学方程式为
4CO+Fe₃O₄$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$3Fe+4CO₂
。(2) CO气体除作为反应物外,还能起到的作用是:① 实验开始时,排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸;②
停止加热后,防止A装置中的生成物被氧化
;③ 使A装置中的$\ce{CO_{2}}$全部进入B装置的溶液中。(3) 若将上页图1中的B装置改成图2装置,则起到的作用是
①②
(填序号)。① 收集多余的$\ce{CO}$ ② 检验并吸收生成的$\ce{CO_{2}}$
(4) 若反应过程中,上页图1中的A装置中固体质量的变化情况如图3所示,则所取样品中主要成分$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的质量为
11.6
g。答案:6. (1) 4CO+Fe₃O₄$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$3Fe+4CO₂ (2) 停止加热后,防止A装置中的生成物被氧化 (3) ①② (4) 11.6
解析:
【分析】
本题围绕一氧化碳还原四氧化三铁的炼铁原理实验展开,需逐一分析各问题:
1. 第(1)问需正确书写CO还原Fe₃O₄的化学方程式,注意反应条件与配平;
2. 第(2)问分析CO的多重作用,除排空气、赶CO₂外,还需考虑停止加热后防止生成物被氧化;
3. 第(3)问对比装置,结合CO和CO₂的性质判断图2装置的功能;
4. 第(4)问利用反应前后固体质量差(即Fe₃O₄中氧元素的质量),结合化学式计算Fe₃O₄的质量。
【解析】
(1) A装置中,一氧化碳在高温下还原四氧化三铁,生成铁和二氧化碳,化学方程式为:$\ce{4CO + Fe_{3}O_{4}\xlongequal{高温} 3Fe + 4CO_{2}}$;
(2) CO除作为反应物、排尽装置空气、使A中CO₂全部进入B装置外,停止加热后继续通CO,可防止A中生成的铁被氧化,故第二个作用为:停止加热后,防止A装置中的生成物被氧化;
(3) 图2装置中,澄清石灰水能检验CO₂,且CO难溶于石灰水,会将瓶内液体压入烧杯,从而收集多余的CO,故作用为①②;
(4) 反应前后固体减少的质量是Fe₃O₄中氧元素的质量:$13.6\ \mathrm{g} - 10.4\ \mathrm{g} = 3.2\ \mathrm{g}$。设Fe₃O₄质量为$x$,Fe₃O₄中氧元素质量分数为$\frac{4×16}{3×56 + 4×16} = \frac{64}{232}$,则$x × \frac{64}{232} = 3.2\ \mathrm{g}$,解得$x = 11.6\ \mathrm{g}$。
【答案】
(1) $\ce{4CO + Fe_{3}O_{4}\xlongequal{高温} 3Fe + 4CO_{2}}$
(2) 停止加热后,防止A装置中的生成物被氧化
(3) ①②
(4) $11.6$
【知识点】
一氧化碳还原反应、化学方程式计算、实验装置分析
【点评】
本题以炼铁原理实验为载体,综合考查化学方程式书写、实验操作作用及相关计算,需学生熟悉实验细节与物质性质,难度中等,适合初中化学综合考查。
【难度系数】
0.6
本题围绕一氧化碳还原四氧化三铁的炼铁原理实验展开,需逐一分析各问题:
1. 第(1)问需正确书写CO还原Fe₃O₄的化学方程式,注意反应条件与配平;
2. 第(2)问分析CO的多重作用,除排空气、赶CO₂外,还需考虑停止加热后防止生成物被氧化;
3. 第(3)问对比装置,结合CO和CO₂的性质判断图2装置的功能;
4. 第(4)问利用反应前后固体质量差(即Fe₃O₄中氧元素的质量),结合化学式计算Fe₃O₄的质量。
【解析】
(1) A装置中,一氧化碳在高温下还原四氧化三铁,生成铁和二氧化碳,化学方程式为:$\ce{4CO + Fe_{3}O_{4}\xlongequal{高温} 3Fe + 4CO_{2}}$;
(2) CO除作为反应物、排尽装置空气、使A中CO₂全部进入B装置外,停止加热后继续通CO,可防止A中生成的铁被氧化,故第二个作用为:停止加热后,防止A装置中的生成物被氧化;
(3) 图2装置中,澄清石灰水能检验CO₂,且CO难溶于石灰水,会将瓶内液体压入烧杯,从而收集多余的CO,故作用为①②;
(4) 反应前后固体减少的质量是Fe₃O₄中氧元素的质量:$13.6\ \mathrm{g} - 10.4\ \mathrm{g} = 3.2\ \mathrm{g}$。设Fe₃O₄质量为$x$,Fe₃O₄中氧元素质量分数为$\frac{4×16}{3×56 + 4×16} = \frac{64}{232}$,则$x × \frac{64}{232} = 3.2\ \mathrm{g}$,解得$x = 11.6\ \mathrm{g}$。
【答案】
(1) $\ce{4CO + Fe_{3}O_{4}\xlongequal{高温} 3Fe + 4CO_{2}}$
(2) 停止加热后,防止A装置中的生成物被氧化
(3) ①②
(4) $11.6$
【知识点】
一氧化碳还原反应、化学方程式计算、实验装置分析
【点评】
本题以炼铁原理实验为载体,综合考查化学方程式书写、实验操作作用及相关计算,需学生熟悉实验细节与物质性质,难度中等,适合初中化学综合考查。
【难度系数】
0.6