《2025年拔尖特训九年级化学上册沪教版》

6. 钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志。
(1)工业上常用电解氧化铝的方法来冶炼金属铝,该反应属于______(填字母)。
A. 化合反应
B. 分解反应
C. 氧化反应
(2)某兴趣小组的成员在实验室利用CO气体模拟炼铁的原理,如图甲所示。

① 为了避免装置A中的玻璃管在加热时发生爆炸,加热前应______。
② 实验时装置A玻璃管中发生反应的化学方程式为______。
③ 装置B除了吸收$CO_{2}$气体外,还有______的作用。
④ 若玻璃管中的氧化铁全部被还原成铁,冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4 g,则反应前玻璃管中氧化铁的质量是______g。
(3)CO与$Fe_{2}O_{3}$在不同温度下反应时,$Fe_{2}O_{3}$因失氧程度不同会生成其他铁的氧化物或铁单质。某同学改变温度后再次进行上述实验,加热一段时间后,取反应后的固体粉末,使用仪器测得粉末中铁元素和氧元素的质量比为5:2,据此推断其组成可能是______(写出一种即可)｡
(4)$H_{2}还原Fe_{2}O_{3}$与CO还原$Fe_{2}O_{3}$的过程相似,大致分为三个阶段。向4.8g$Fe_{2}O_{3}中不断通入H_{2}$,不断加热,实验测得固体残留率随温度的变化曲线如图乙所示。

① bc段发生反应的化学方程式为______。
② d点对应的固体为______(填化学式)。

答案： （1）B
（2）① 通入一氧化碳排尽装置内的空气
② $3CO + Fe_2O_3 \xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_2$
③ 收集未反应的一氧化碳（或防止一氧化碳污染空气）
④ 8
（3）$Fe_3O_4$（或Fe和$Fe_2O_3$的混合物等合理答案）
（4）① $3H_2 + Fe_3O_4 \xlongequal{\triangle} 3Fe + 4H_2O$
② Fe

7. (2024·南通启东期中)工业上冶炼钢铁的反应为$yCO+Fe_{x}O_{y}\xlongequal{高温}xFe+yCO_{2}$,将CO和$Fe_{x}O_{y}$置于密闭容器中,在高温下充分反应。反应过程中容器内部分物质的质量变化如图所示。下列说法中,不正确的是( )


A.a的值为11.2
B.铁的氧化物中x:y= 3:4
C.参加反应的铁的氧化物的质量为16g
D.当$CO_{2}$的质量为8.8g时,容器内CO的质量为5.6g

答案： B 解析:根据反应的化学方程式(yCO+FeₓOᵧ$\frac{\underline{\;高温\;}}{}$xFe+yCO₂)及图像可知,参加反应的一氧化碳的质量为(a-2.8)g,生成铁的质量为a g,生成二氧化碳的质量为13.2 g,13.2 g二氧化碳中碳元素的质量为13.2 g×($\frac{12}{44}$×100%)=3.6 g,根据质量守恒定律,反应前后元素的种类和质量不变,所以参加反应的碳元素的质量也为3.6 g,参加反应的碳元素都来自一氧化碳,故参加反应的一氧化碳的质量为$\frac{3.6\;g}{\frac{12}{28}× 100\%}$=8.4 g,由于反应后一氧化碳剩余的质量是2.8 g,所以反应前一氧化碳的质量为2.8 g+8.4 g=11.2 g,即a的值为11.2,A选项说法正确。13.2 g二氧化碳中氧元素的质量为13.2 g×($\frac{32}{44}$×100%)=9.6 g,一氧化碳与铁的氧化物反应生成二氧化碳,由反应的化学方程式(yCO+FeₓOᵧ$\frac{\underline{\;高温\;}}{}$xFe+yCO₂)可知,二氧化碳中氧元素一半的质量来自铁的氧化物中,所以铁的氧化物中氧元素的质量为$\frac{9.6\;g}{2}$=4.8 g,且铁的氧化物中铁元素的质量为11.2 g,则FeₓOᵧ中铁元素与氧元素的质量比可表示为$\frac{56x}{16y}$=$\frac{11.2\;g}{4.8\;g}$,解得x:y=2:3,B选项说法错误。由上述分析可知,参加反应的铁的氧化物的质量为11.2 g+4.8 g=16 g,C选项说法正确。铁的氧化物为Fe₂O₃,反应的化学方程式为3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{}$2Fe+3CO₂,当生成8.8 g CO₂时,参加反应的一氧化碳的质量为8.8 g×$\frac{84}{132}$=5.6 g,则容器内剩余CO的质量为11.2 g-5.6 g=5.6 g,D选项说法正确。