《2025年课时训练九年级化学上册沪教版江苏人民出版社》

13 (2024·镇江中考节选)铁及其化合物在生产生活中有广泛应用。
铁的有关知识
(1)北固山铁塔由生铁铸成,展现了我国古代精湛的冶铁、铸造技术。

因年代久远,塔身锈蚀严重。
①生铁的熔点比纯铁低(填“高”或“低”)。
②铁锈主要成分是$Fe_{2}O_{3}\cdot nH_{2}O$,铁生锈主要与空气中的O₂和H₂O有关。
(2)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如下。
铁矿石、焦炭和石灰石$\xrightarrow []{热空气}生铁\xrightarrow []{O_{2}}$钢

①以赤铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为3CO+Fe₂O₃$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$2Fe+3CO₂。
②炼钢炉中存在转化：$Fe\xrightarrow [高温]{O_{2}}FeO\xrightarrow [高温]{C}Fe+CO$,目的为降低C元素含量。
(3)铁及其化合物在现代多个领域发挥着重要作用。
①纳米零价铁(Fe)用于废水处理,可用$H_{2}和Fe(OH)_{3}$在高温下反应获得,反应的化学方程式为2Fe(OH)₃+3H₂$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$2Fe+6H₂O。
②$Fe_{3}O_{4}$是合成氨催化剂铁触媒的主要成分,可用$CH_{4}和Fe_{2}O_{3}$在高温下反应获得,同时生成$CO_{2}和H_{2}O$的质量比为11∶9。

答案：
(1)①低　②O₂和H₂O
(2)①3CO+Fe₂O₃$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$2Fe+3CO₂　②C
(3)①2Fe(OH)₃+3H₂$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$2Fe+6H₂O ②11∶9 [解析]
(1)①合金生铁的熔点低于纯铁的熔点。②铁生锈时主要是铁与空气中的O₂和H₂O共同作用生成铁锈。
(2)①赤铁矿的主要成分是氧化铁，在高温条件下氧化铁能与一氧化碳发生反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为3CO+Fe₂O₃$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$2Fe+3CO₂。②炼钢的过程中存在的转化是在高温条件下铁与氧气反应生成氧化亚铁，氧化亚铁再与生铁中的C反应生成Fe和CO,整个转化过程中降低了生铁中碳元素的含量。
(3)①根据化学反应前后元素种类不变可知，H₂和Fe(OH)₃在高温条件下反应生成铁和水,化学方程式为2Fe(OH)₃+3H₂$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$2Fe+6H₂O。②在高温条件下CH₄和Fe₂O₃反应生成四氧化三铁、二氧化碳和水,化学方程式为CH₄+12Fe₂O₃$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$8Fe₃O₄+CO₂+2H₂O,根据化学方程式可知生成CO₂和H₂O的质量比为(12+16×2)∶[2×(1×2+16)]=11∶9。