铁在生产生活中应用十分广泛．铁的冶炼和利用已成为目前科学研究和技术领域中的重要课题．
一、生活中使用的防寒热贴利用了铁生锈原理，其工作过程中实现了由化学能转化为热热能．
二、铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，得到铁合金．一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2．
（1）甲同学为探究铁合金中铁的质量分数，先后进行了四次实验（杂质不与稀硫酸反应），实验数据如表：
高温
高温
| 第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 | |
| 所取合金的质量∕g | 10 | 10 | 20 | 30 |
| 所加稀硫酸的质量∕g | 100 | 120 | 80 | X |
| 生成氢气的质量∕g | 0.3 | 0.3 | 0.3 | Y |
0.9
0.9
g,该铁合金中铁的质量分数是多少（写出计算过程）？（2）乙同学提出单质碳也具有还原性，碳还原氧化铁的化学方程式为
2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑
高温
2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑
，为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石？于是，他模拟工业炼铁设计如下对比实验（查阅资料获知NaOH溶液可吸收CO2气体）：高温
①取两份相同质量的氧化铁粉末．一份与足量的碳粉均匀混合放入如图装置A的硬质试管中；另一份放入如图装置B的硬质玻璃管中．
②装置A和B两组实验同时开始进行．在装置B的反应中，实验开始前，先
通CO
通CO
（选填“通CO“或“加热“）；实验结束后，继续通入C0直至冷却至室温．此时，发现装置B的硬质玻璃管中固体完全由
红
红
色变为黑
黑
色，装置A的硬质试管中仍有红色固体．因而他认为焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，不易完全反应是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因．（3）丙同学经过查阅资料发现除了上述原因外，工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因，试写出其中的一个
生铁和焦炭都是固体，不易分离
生铁和焦炭都是固体，不易分离
．（4）丁同学利用图B装置，取不同质量的铁的氧化物进行实验．所得实验数据如下：
| 实验序号 | 铁的氧化物质量/g | 生成铁的质量/g |
| 1 | 4.00 | 2.81 |
| 2 | 8.00 | 7.62 |
| 3 | 10.00 | 7.01 |
| 4 | 12.00 | 8.42 |
| 5 | 14.00 | 9.81 |
| 6 | 16.00 | 11.22 |
| 7 | 18.00 | 12.63 |
| 8 | 20.00 | 14.03 |
反应时间太短
反应时间太短
．【答案】热；Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；0.9；2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑；通CO；红；黑；生铁和焦炭都是固体，不易分离；反应时间太短
高温
高温
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：35引用：1难度：0.1
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1．《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（ ）
发布：2024/12/25 12:0:1组卷：287引用：4难度：0.9 -
2．在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中，化学发挥了重要作用。
（1）“焦炭炼钢”是先将铁精矿（Fe2O3）和焦炭同时加入高炉，鼓入热空气，充分反应后得到生铁，再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。
①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，夺取了Fe2O3里的氧将铁还原出来。
②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭，若加入的焦炭全部转化为CO2，则该钢铁厂每年排放CO2的质量为万吨。
（2）为了实现CO2的捕集利用，我国研制出一种多功能复合催化剂（含Na-Fe3O4），能将CO2转化为汽油，转化步骤如下：
CO2COH2步骤Ⅰ（CH2）nH2步骤Ⅱ汽油步骤Ⅲ
①步骤Ⅰ除生成CO外，还生成另一种氧化物。该氧化物的化学式是。
②下列说法错误的是（填字母）。
a.所得汽油中含有C、H两种元素
b.NaFe3O4中O为-2价，Fe为+3价
c.上述转化不仅有利于CO2减排，还可以减轻人类对化石能源的需求
（3）一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图所示。
①高温下，用H2炼铁时反应的化学方程式为。
②跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”的主要优点有。
③从物质组成的角度，说明向炼钢炉中加入废钢的目的：。发布：2024/12/25 15:30:1组卷：407引用：5难度：0.6 -
3．从1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。
（1）上述三种铁矿石的主要成分属于氧化物的是。
（2）工业上用一氧化碳和赤铁矿炼铁的原理是（用化学方程式表示）。发布：2024/12/25 13:0:1组卷：31引用：4难度：0.5
