1. 下列变化属于物理变化的是(
A.铁矿石炼成铁
B.铁矿石粉碎
C.铁在氧气中燃烧
D.铁的生锈
B
)。A.铁矿石炼成铁
B.铁矿石粉碎
C.铁在氧气中燃烧
D.铁的生锈
答案：1.B
解析：
【分析】
要判断物理变化，需明确其核心特征：变化过程中没有新物质生成，仅涉及物质的形状、状态等外在形态改变；而化学变化的本质是有新物质生成。接下来逐一分析选项：A选项铁矿石炼成铁，是将铁的化合物转化为铁单质，有新物质生成，属于化学变化；B选项铁矿石粉碎，只是改变了铁矿石的颗粒大小，没有新物质产生，属于物理变化；C选项铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，有新物质生成，属于化学变化；D选项铁生锈生成了主要成分为氧化铁的铁锈，有新物质生成，属于化学变化。因此符合要求的是B选项。
【解析】
判断物理变化与化学变化的唯一依据是：变化过程中是否有新物质生成。A项，铁矿石炼成铁，铁的化合物转化为铁单质，有新物质生成，为化学变化；B项，铁矿石粉碎仅改变物质的形状，无新物质生成，为物理变化；C项，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，有新物质生成，为化学变化；D项，铁生锈生成铁锈（主要成分Fe₂O₃），有新物质生成，为化学变化。故本题选B。
【答案】
B
【知识点】
物理变化与化学变化的判断
【点评】
本题考查物理变化和化学变化的区分，核心是抓住“是否有新物质生成”这一关键判断依据，属于化学基础概念题，难度较低。
【难度系数】
0.8
要判断物理变化，需明确其核心特征：变化过程中没有新物质生成，仅涉及物质的形状、状态等外在形态改变；而化学变化的本质是有新物质生成。接下来逐一分析选项：A选项铁矿石炼成铁，是将铁的化合物转化为铁单质，有新物质生成，属于化学变化；B选项铁矿石粉碎，只是改变了铁矿石的颗粒大小，没有新物质产生，属于物理变化；C选项铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，有新物质生成，属于化学变化；D选项铁生锈生成了主要成分为氧化铁的铁锈，有新物质生成，属于化学变化。因此符合要求的是B选项。
【解析】
判断物理变化与化学变化的唯一依据是：变化过程中是否有新物质生成。A项，铁矿石炼成铁，铁的化合物转化为铁单质，有新物质生成，为化学变化；B项，铁矿石粉碎仅改变物质的形状，无新物质生成，为物理变化；C项，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，有新物质生成，为化学变化；D项，铁生锈生成铁锈（主要成分Fe₂O₃），有新物质生成，为化学变化。故本题选B。
【答案】
B
【知识点】
物理变化与化学变化的判断
【点评】
本题考查物理变化和化学变化的区分，核心是抓住“是否有新物质生成”这一关键判断依据，属于化学基础概念题，难度较低。
【难度系数】
0.8
2. 从人类利用金属的历史来看，先是青铜器时代，后是铁器时代，铝的利用是近百年的事。这个先后顺序与下列因素有关的是(
① 地壳中金属的含量
② 金属的活泼程度
③ 金属的导电性
④ 金属冶炼的难易程度
⑤ 金属的贵重程度
A.①③
B.②⑤
C.③⑤
D.②④
D
)。① 地壳中金属的含量
② 金属的活泼程度
③ 金属的导电性
④ 金属冶炼的难易程度
⑤ 金属的贵重程度
A.①③
B.②⑤
C.③⑤
D.②④
答案：2.D
解析：
【分析】
要确定人类利用金属的先后顺序相关因素，需明确：金属越活泼，越易形成化合物，冶炼难度越大，人类利用该金属的时间就越晚。逐一分析各因素：①地壳中金属含量不是决定因素（如铝地壳含量高于铁，但利用晚）；②金属活泼程度是关键，越活泼越难利用；③导电性与利用先后无关；④冶炼难易程度直接影响利用时间；⑤贵重程度不是主要因素。因此相关因素是②④，对应选项D。
【解析】
人类利用金属的历史顺序由金属的活泼性和冶炼难易程度决定：金属活动性越强，越容易与其他物质结合形成化合物，冶炼时越困难，人类大规模利用该金属的时间就越晚。
对各因素分析：
①地壳中金属含量：铝的地壳含量高于铁，但铝的利用晚于铁，故①错误；
②金属的活泼程度：是决定利用先后的核心因素，越活泼的金属越难冶炼，利用越晚，故②正确；
③金属的导电性：与金属被利用的先后顺序无关，故③错误；
④金属冶炼的难易程度：直接影响人类利用该金属的时间，越难冶炼的金属利用越晚，故④正确；
⑤金属的贵重程度：不是决定利用先后的主要因素，故⑤错误。
综上，相关因素为②④，答案选D。
【答案】
D
【知识点】
金属活动性顺序、金属的冶炼
【点评】
本题考查人类利用金属先后顺序的决定因素，核心是理解金属活泼性与冶炼难易的关系，属于化学基础知识点的应用，难度适中。
【难度系数】
0.7
要确定人类利用金属的先后顺序相关因素，需明确：金属越活泼，越易形成化合物，冶炼难度越大，人类利用该金属的时间就越晚。逐一分析各因素：①地壳中金属含量不是决定因素（如铝地壳含量高于铁，但利用晚）；②金属活泼程度是关键，越活泼越难利用；③导电性与利用先后无关；④冶炼难易程度直接影响利用时间；⑤贵重程度不是主要因素。因此相关因素是②④，对应选项D。
【解析】
人类利用金属的历史顺序由金属的活泼性和冶炼难易程度决定：金属活动性越强，越容易与其他物质结合形成化合物，冶炼时越困难，人类大规模利用该金属的时间就越晚。
对各因素分析：
①地壳中金属含量：铝的地壳含量高于铁，但铝的利用晚于铁，故①错误；
②金属的活泼程度：是决定利用先后的核心因素，越活泼的金属越难冶炼，利用越晚，故②正确；
③金属的导电性：与金属被利用的先后顺序无关，故③错误；
④金属冶炼的难易程度：直接影响人类利用该金属的时间，越难冶炼的金属利用越晚，故④正确；
⑤金属的贵重程度：不是决定利用先后的主要因素，故⑤错误。
综上，相关因素为②④，答案选D。
【答案】
D
【知识点】
金属活动性顺序、金属的冶炼
【点评】
本题考查人类利用金属先后顺序的决定因素，核心是理解金属活泼性与冶炼难易的关系，属于化学基础知识点的应用，难度适中。
【难度系数】
0.7
3.《天工开物》中描述了系统、连续的炼铁、炼钢过程。利用煤炭炼铁，从炼铁炉流出的生铁水，直接流进炒铁炉里炒成熟铁，从而减少了再熔化的过程。下列说法错误的是(
A.煤炭燃烧的温度能够达到炼铁所需的温度
B.炼铁炉中流出的是纯铁
C.生铁炒成熟铁的过程中降低了含碳量
D.该炼铁工艺减少了再熔化的过程，节约燃料，彰显了古代劳动人民的智慧
B
)。A.煤炭燃烧的温度能够达到炼铁所需的温度
B.炼铁炉中流出的是纯铁
C.生铁炒成熟铁的过程中降低了含碳量
D.该炼铁工艺减少了再熔化的过程，节约燃料，彰显了古代劳动人民的智慧
答案：3.B
解析：
【分析】
这道题考查炼铁、炼钢相关的化学知识，需逐一分析每个选项：
1. 选项A：炼铁需要高温条件，煤炭燃烧能释放大量热量，温度可达到炼铁所需的高温，故A说法正确；
2. 选项B：炼铁炉流出的是生铁，生铁是铁碳合金，含碳量为2%~4.3%，并非纯铁，故B说法错误；
3. 选项C：生铁含碳量高，熟铁含碳量低，生铁炒成熟铁的过程中，通过氧化反应降低了含碳量，故C说法正确；
4. 选项D：题目明确提到该工艺减少了再熔化的过程，节约燃料，体现了古代劳动人民的智慧，故D说法正确。
【解析】
逐一分析各选项：
A选项：煤炭燃烧放热，能达到炼铁所需的高温，该说法正确；
B选项：炼铁得到的生铁是含碳的铁合金，不是纯铁，该说法错误；
C选项：生铁炒成熟铁的过程中，降低了含碳量，该说法正确；
D选项：工艺减少再熔化，节约燃料，说法正确。
综上，错误的说法是B。
【答案】
B
【知识点】
铁的合金、炼铁原理
【点评】
本题结合古代工艺考查铁合金的相关知识，体现了化学与古代科技的联系，难度适中，需准确掌握生铁的成分及生铁与熟铁的含碳量差异。
【难度系数】
0.6
这道题考查炼铁、炼钢相关的化学知识，需逐一分析每个选项：
1. 选项A：炼铁需要高温条件，煤炭燃烧能释放大量热量，温度可达到炼铁所需的高温，故A说法正确；
2. 选项B：炼铁炉流出的是生铁，生铁是铁碳合金，含碳量为2%~4.3%，并非纯铁，故B说法错误；
3. 选项C：生铁含碳量高，熟铁含碳量低，生铁炒成熟铁的过程中，通过氧化反应降低了含碳量，故C说法正确；
4. 选项D：题目明确提到该工艺减少了再熔化的过程，节约燃料，体现了古代劳动人民的智慧，故D说法正确。
【解析】
逐一分析各选项：
A选项：煤炭燃烧放热，能达到炼铁所需的高温，该说法正确；
B选项：炼铁得到的生铁是含碳的铁合金，不是纯铁，该说法错误；
C选项：生铁炒成熟铁的过程中，降低了含碳量，该说法正确；
D选项：工艺减少再熔化，节约燃料，说法正确。
综上，错误的说法是B。
【答案】
B
【知识点】
铁的合金、炼铁原理
【点评】
本题结合古代工艺考查铁合金的相关知识，体现了化学与古代科技的联系，难度适中，需准确掌握生铁的成分及生铁与熟铁的含碳量差异。
【难度系数】
0.6
4. 如右图所示,是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。”下列说法错误的是(
A.该黑砂中可能含有 $\ce{Fe_{3}O_{4}}$
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.增加大鉴炉的高度能提高铁的产量
B
)。A.该黑砂中可能含有 $\ce{Fe_{3}O_{4}}$
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.增加大鉴炉的高度能提高铁的产量
答案：4.B
解析：
【分析】
要解决这道题，需结合炼铁的原理，逐一分析每个选项的正误：首先明确炼铁的原料（铁的氧化物、木炭、空气）及各原料的作用，再判断选项描述是否符合炼铁过程的实际情况。
1. 选项A：黑砂是炼铁的原料，主要成分为铁的氧化物，Fe₃O₄属于铁的氧化物，因此黑砂中可能含有Fe₃O₄；
2. 选项B：炼铁时，木炭不仅作为燃料提供热量，还会与炉内生成的CO₂反应生成还原剂CO，用于还原铁的氧化物；
3. 选项C：往通风道鼓风，可增加氧气量，促进木炭充分燃烧，释放更多热量，提高炉温；
4. 选项D：增加大鉴炉的高度，能延长铁的氧化物与还原剂CO的接触时间，使反应更充分，提高铁的产量。
【解析】
根据炼铁的相关知识，逐一分析选项：
A选项：Fe₃O₄是铁的氧化物，黑砂作为炼铁的铁氧化物原料，可能含有Fe₃O₄，该说法正确；
B选项：木炭在炼铁过程中，除了燃烧提供热量，还会与CO₂反应生成还原剂CO，并非仅作为燃料，该说法错误；
C选项：通风道鼓风可补充氧气，使木炭充分燃烧，提高炉温，该说法正确；
D选项：增加炉高能延长反应物的接触时间，让还原反应更完全，从而提高铁的产量，该说法正确。
【答案】
B
【知识点】
炼铁原理、碳的化学性质
【点评】
本题结合古炼铁装置考查炼铁的核心知识，难度中等，易错点是忽略木炭在炼铁中作为还原剂的作用，需明确炼铁过程中原料的双重功能，以及反应条件对反应程度的影响。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合炼铁的原理，逐一分析每个选项的正误：首先明确炼铁的原料（铁的氧化物、木炭、空气）及各原料的作用，再判断选项描述是否符合炼铁过程的实际情况。
1. 选项A：黑砂是炼铁的原料，主要成分为铁的氧化物，Fe₃O₄属于铁的氧化物，因此黑砂中可能含有Fe₃O₄；
2. 选项B：炼铁时，木炭不仅作为燃料提供热量，还会与炉内生成的CO₂反应生成还原剂CO，用于还原铁的氧化物；
3. 选项C：往通风道鼓风，可增加氧气量，促进木炭充分燃烧，释放更多热量，提高炉温；
4. 选项D：增加大鉴炉的高度，能延长铁的氧化物与还原剂CO的接触时间，使反应更充分，提高铁的产量。
【解析】
根据炼铁的相关知识，逐一分析选项：
A选项：Fe₃O₄是铁的氧化物，黑砂作为炼铁的铁氧化物原料，可能含有Fe₃O₄，该说法正确；
B选项：木炭在炼铁过程中，除了燃烧提供热量，还会与CO₂反应生成还原剂CO，并非仅作为燃料，该说法错误；
C选项：通风道鼓风可补充氧气，使木炭充分燃烧，提高炉温，该说法正确；
D选项：增加炉高能延长反应物的接触时间，让还原反应更完全，从而提高铁的产量，该说法正确。
【答案】
B
【知识点】
炼铁原理、碳的化学性质
【点评】
本题结合古炼铁装置考查炼铁的核心知识，难度中等，易错点是忽略木炭在炼铁中作为还原剂的作用，需明确炼铁过程中原料的双重功能，以及反应条件对反应程度的影响。
【难度系数】
0.5
5. 从古至今，炼铁是非常重要的工艺。
【古代炼铁】《三省边防备览》中记载了古法炼铁：“铁炉高一丈七八尺，中空，上有洞放烟，下层放炭，中安矿石。矿石几百斤，用炭若干斤，皆有分两，不可增减。旁用风箱，十余人轮流曳之，日夜不断火。炉底有桥，矿渣分出，矿之化为铁者，流出成铁板。”
（1）资料中“日夜不断火”的原理是________（用化学方程式表示）。
（2）炉中鼓入与矿物逆流而行的空气，“逆流而行”的目的是________。
（3）矿石需要在高温环境中烘干，是为了防止高炉中生成的铁和水蒸气发生反应生成$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和一种可燃气体，其化学方程式是________。
（4）“流出成铁板”中的“铁板”属于________（填“纯净物”或“混合物”）。
【现代炼铁】为了减少工业炼铁中$\ce{CO}$、$\ce{CO_{2}}$的排放，小组同学基于碳中和理念设计了一个低碳行动方案，方案流程示意图如图2所示。
（5）石灰石在高炉炼铁中的主要作用是将矿石中的________转变为滤渣。
（6）该方案的优点是除$\ce{CO_{2}}$、$\ce{CO}$外，还可实现________（填物质化学式）的部分或全部循环利用。
（7）高炉内反应3的化学方程式为________。
（8）用600 t含80％氧化铁的赤铁矿炼得的铁，相当于________t含杂质53.6％的磁铁矿（主要成分为四氧化三铁）炼得的铁。
【古代炼铁】《三省边防备览》中记载了古法炼铁：“铁炉高一丈七八尺，中空，上有洞放烟，下层放炭，中安矿石。矿石几百斤，用炭若干斤，皆有分两，不可增减。旁用风箱，十余人轮流曳之，日夜不断火。炉底有桥，矿渣分出，矿之化为铁者，流出成铁板。”
（1）资料中“日夜不断火”的原理是________（用化学方程式表示）。
（2）炉中鼓入与矿物逆流而行的空气，“逆流而行”的目的是________。
（3）矿石需要在高温环境中烘干，是为了防止高炉中生成的铁和水蒸气发生反应生成$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和一种可燃气体，其化学方程式是________。
（4）“流出成铁板”中的“铁板”属于________（填“纯净物”或“混合物”）。
【现代炼铁】为了减少工业炼铁中$\ce{CO}$、$\ce{CO_{2}}$的排放，小组同学基于碳中和理念设计了一个低碳行动方案，方案流程示意图如图2所示。
（5）石灰石在高炉炼铁中的主要作用是将矿石中的________转变为滤渣。
（6）该方案的优点是除$\ce{CO_{2}}$、$\ce{CO}$外，还可实现________（填物质化学式）的部分或全部循环利用。
（7）高炉内反应3的化学方程式为________。
（8）用600 t含80％氧化铁的赤铁矿炼得的铁，相当于________t含杂质53.6％的磁铁矿（主要成分为四氧化三铁）炼得的铁。
答案：(1) $\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$
(2) 增大原料间的接触面积，使反应快速、充分发生
(3) $\ce{3Fe + 4H_{2}O(g)\xlongequal{高温}Fe_{3}O_{4} + 4H_{2}}$
(4) 混合物
(5) $\ce{SiO_{2}}$
(6) $\ce{CaCO_{3}}$
(7) $\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$
(8) 1000
(2) 增大原料间的接触面积，使反应快速、充分发生
(3) $\ce{3Fe + 4H_{2}O(g)\xlongequal{高温}Fe_{3}O_{4} + 4H_{2}}$
(4) 混合物
(5) $\ce{SiO_{2}}$
(6) $\ce{CaCO_{3}}$
(7) $\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$
(8) 1000
解析：
【分析】
本题围绕古代和现代炼铁工艺考查相关化学知识，需逐一分析各问题：1. 第（1）问“日夜不断火”利用碳燃烧放热，需书写碳燃烧的化学方程式；2. 第（2）问逆流空气的目的是增大反应物接触面积，让反应更充分；3. 第（3）问铁与水蒸气高温反应，根据质量守恒确定可燃气体为氢气，书写对应化学方程式；4. 第（4）问“铁板”为生铁，含多种物质，判断类别；5. 第（5）问明确石灰石在高炉炼铁中的作用；6. 第（6）问根据低碳方案流程确定循环利用的物质；7. 第（7）问书写高炉内一氧化碳还原氧化铁的化学方程式；8. 第（8）问根据铁元素质量守恒，通过计算求解磁铁矿的质量。
【解析】
（1）“日夜不断火”是碳在氧气中燃烧持续放热，化学方程式为：$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$；
（2）逆流而行的空气能增大与原料的接触面积，使反应快速、充分发生；
（3）铁与水蒸气在高温下反应，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，生成的可燃气体为氢气，化学方程式为：$\ce{3Fe + 4H_{2}O(g)\xlongequal{高温}Fe_{3}O_{4} + 4H_{2}}$；
（4）“铁板”是生铁，含有铁、碳等多种物质，属于混合物；
（5）高炉炼铁中，石灰石的主要作用是将矿石中的$\ce{SiO_{2}}$转变为炉渣除去；
（6）根据低碳方案流程，可实现$\ce{CaCO_{3}}$的循环利用；
（7）高炉内反应3是一氧化碳还原氧化铁，化学方程式为：$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$；
（8）计算：赤铁矿中氧化铁质量为$600t×80\% = 480t$，氧化铁中铁元素质量为$480t×\frac{56×2}{56×2 + 16×3} = 336t$；设磁铁矿质量为$x$，磁铁矿中四氧化三铁质量为$x×(1 - 53.6\%)$，四氧化三铁中铁元素质量为$x×46.4\%×\frac{56×3}{56×3 + 16×4}$，根据铁元素质量相等，解得$x = 1000t$。
【答案】
(1) $\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$
(2) 增大原料间的接触面积，使反应快速、充分发生
(3) $\ce{3Fe + 4H_{2}O(g)\xlongequal{高温}Fe_{3}O_{4} + 4H_{2}}$
(4) 混合物
(5) $\ce{SiO_{2}}$
(6) $\ce{CaCO_{3}}$
(7) $\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$
(8) 1000
【知识点】
炼铁原理、化学方程式书写、混合物与纯净物、化学计算
【点评】
本题结合古代和现代炼铁工艺，考查炼铁相关的核心化学知识，涵盖基础方程式书写、物质分类、工业炼铁原理及计算，注重知识的应用，符合化学学科素养考查要求。
【难度系数】
0.6
本题围绕古代和现代炼铁工艺考查相关化学知识，需逐一分析各问题：1. 第（1）问“日夜不断火”利用碳燃烧放热，需书写碳燃烧的化学方程式；2. 第（2）问逆流空气的目的是增大反应物接触面积，让反应更充分；3. 第（3）问铁与水蒸气高温反应，根据质量守恒确定可燃气体为氢气，书写对应化学方程式；4. 第（4）问“铁板”为生铁，含多种物质，判断类别；5. 第（5）问明确石灰石在高炉炼铁中的作用；6. 第（6）问根据低碳方案流程确定循环利用的物质；7. 第（7）问书写高炉内一氧化碳还原氧化铁的化学方程式；8. 第（8）问根据铁元素质量守恒，通过计算求解磁铁矿的质量。
【解析】
（1）“日夜不断火”是碳在氧气中燃烧持续放热，化学方程式为：$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$；
（2）逆流而行的空气能增大与原料的接触面积，使反应快速、充分发生；
（3）铁与水蒸气在高温下反应，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，生成的可燃气体为氢气，化学方程式为：$\ce{3Fe + 4H_{2}O(g)\xlongequal{高温}Fe_{3}O_{4} + 4H_{2}}$；
（4）“铁板”是生铁，含有铁、碳等多种物质，属于混合物；
（5）高炉炼铁中，石灰石的主要作用是将矿石中的$\ce{SiO_{2}}$转变为炉渣除去；
（6）根据低碳方案流程，可实现$\ce{CaCO_{3}}$的循环利用；
（7）高炉内反应3是一氧化碳还原氧化铁，化学方程式为：$\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$；
（8）计算：赤铁矿中氧化铁质量为$600t×80\% = 480t$，氧化铁中铁元素质量为$480t×\frac{56×2}{56×2 + 16×3} = 336t$；设磁铁矿质量为$x$，磁铁矿中四氧化三铁质量为$x×(1 - 53.6\%)$，四氧化三铁中铁元素质量为$x×46.4\%×\frac{56×3}{56×3 + 16×4}$，根据铁元素质量相等，解得$x = 1000t$。
【答案】
(1) $\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$
(2) 增大原料间的接触面积，使反应快速、充分发生
(3) $\ce{3Fe + 4H_{2}O(g)\xlongequal{高温}Fe_{3}O_{4} + 4H_{2}}$
(4) 混合物
(5) $\ce{SiO_{2}}$
(6) $\ce{CaCO_{3}}$
(7) $\ce{3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$
(8) 1000
【知识点】
炼铁原理、化学方程式书写、混合物与纯净物、化学计算
【点评】
本题结合古代和现代炼铁工艺，考查炼铁相关的核心化学知识，涵盖基础方程式书写、物质分类、工业炼铁原理及计算，注重知识的应用，符合化学学科素养考查要求。
【难度系数】
0.6