2023年中考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)：生鐵的冶煉

考點28生鐵的冶煉

.命題趨勢

該考點的命題主要是通過創(chuàng)設(shè)相關(guān)實驗、問題情景或圖表信息等，來考查學(xué)生對鐵的冶

煉的原理、原料、設(shè)備、涉及的反應(yīng)、和產(chǎn)物的理解或掌握情況，以及對金屬元素的存在及

常見的金屬礦物、金屬冶煉的原理、氧化還原反應(yīng)、常用的還原劑、碳和碳的氧化物的化學(xué)

性質(zhì)、石灰石的化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)方程式的書寫、質(zhì)量守恒定律、含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的計

算、環(huán)境的污染、酸雨的產(chǎn)生等相關(guān)問題的分析、推斷、表達(dá)的能力和對知識的遷移能力等；

并且，經(jīng)常將其與這些相關(guān)知識等關(guān)聯(lián)起來，進(jìn)行綜合考查。鐵的冶煉是歷年來中考命題的

熱點；命題方式是根據(jù)碳和碳的氧化物的化學(xué)性質(zhì)、石灰石的化學(xué)性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)的原

理、常用的還原劑、酸雨的產(chǎn)生、化學(xué)方程式的書寫、質(zhì)量守恒定律、含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)反

應(yīng)的計算等來分析、推斷、探究、選擇或解答有關(guān)鐵的冶煉原理、原料、設(shè)備、涉及的反應(yīng)、

和產(chǎn)物及其有關(guān)計算等實際問題，或者是反過來考查，或者是對所給的有關(guān)鐵的冶煉的某些

表達(dá)進(jìn)行科學(xué)地判斷等等。題型有選擇題、填空題、實驗探究題。

國考查重點

1.一氧化碳還原氧化鐵

2.金屬的銹蝕與防護(hù)

3.含雜質(zhì)物質(zhì)的相關(guān)計算

重點考向

考向一、金屬在自然界中的存在形式

1.存在形式

金屬資源廣泛存在于地殼和海洋中，除少數(shù)極不活潑的金屬如金、銀等以單質(zhì)形式存在外，

其余都以化合物形式存在。

2.幾種常見的金屬礦石及主要成分

赤鐵磁鐵黃鐵菱鐵輝銅鋁土

名稱黃銅礦

礦礦礦礦礦礦

主要成分

FezChFesO4FeS2FeCO3CuFeS2Cu2sA12O3

◎跟蹤訓(xùn)練

1,下列礦石冶煉時產(chǎn)生的物質(zhì)會污染空氣且能形成酸雨的是（）

A.赤鐵礦（Fe2O3）B.黃鐵礦（FeS2）

C.菱鐵礦（FeCO3）D.磁鐵礦（Fe3O4）

【答案】B

【解析】污染空氣且能形成酸雨的主要氣體有二氧化硫、二氧化氮和三氧化硫。根據(jù)化學(xué)反

應(yīng)中元素種類是不變的，所以礦石中要含有硫元素或氮元素，才能產(chǎn)生形成酸雨的氣體。故

選瓦

2.“綠色化學(xué)”的理念正深入人心，工業(yè)生產(chǎn)更應(yīng)關(guān)注。從效益與環(huán)保角度最不適宜煉鐵的

是（）

A.赤鐵礦（Fe2O3）B.磁鐵礦（Fe3O4）

C.黃鐵礦（FeS2）D.菱鐵礦（FeCO3）

【答案】C

【解析】

A、赤鐵礦煉鐵后生成鐵和二氧化碳，不會污染空氣；

B、磁鐵礦煉鐵后也生成鐵和二氧化碳，不會污染空氣；

C、黃鐵礦煉鐵后會生成鐵和二氧化硫，二氧化硫會污染空氣；

D、菱鐵礦煉鐵后也生成鐵和二氧化碳，不會污染空氣。

故選C。

3.科學(xué)實踐活動為同學(xué)們創(chuàng)設(shè)了獨立思考和實踐的機會.請回答：

(1)曉蘭參觀中國地質(zhì)博物館，看到了許多礦石標(biāo)本，其中的4種礦石及其主要成分如下：

A.赤鐵礦B.孔雀石C方解石D.輝銅礦

(；

(FeiOj)[CU2(OH);CO3](CaCO;)CuS)

①上述礦石標(biāo)本的主要成分中，所含元素種類最多的是―(填字母序號1

②她根據(jù)輝銅礦的主要成分，推測以輝銅礦為原料，可制得含銅元素或含硫元素的產(chǎn)品,

她的依據(jù)是化學(xué)反應(yīng)前后—不變。

③她依據(jù)化學(xué)式計算出CU2(OH)2c03的相對分子質(zhì)量為222,計算式為。

(2)參觀結(jié)束時，老師進(jìn)行了小結(jié)，并就金屬冶煉和金屬回收再利用提出了兩個問題，請

同學(xué)們用化學(xué)方程式作答。

①工業(yè)上用一氧化碳和赤鐵礦煉鐵的原理是—。

【答案】

(1)①B②元素種類；64x2+16x5+1x2+12x1;

(2)①3co+Fe2O3/2Fe+3co2；

【解析】

(1)①根據(jù)主要成分的化學(xué)式來分析；②根據(jù)質(zhì)量守恒定律來分析；③相對分子質(zhì)量就是

化學(xué)式中各原子的相對原子質(zhì)量的總和；(2)①氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下反應(yīng)能生成

鐵和二氧化碳.

考向二、生鐵的冶煉

1.一氧化碳還原氧化鐵

(1)實驗裝置。

(2)實驗步驟：①檢查裝置的氣密性；②裝入藥品并固定裝置；③向玻璃管內(nèi)通入CO氣

體；④加熱氧化鐵；⑤停止加熱；⑥停止通入CO氣體。

(3)實驗現(xiàn)象：紅棕色粉末逐漸變成黑色；澄清石灰水變渾濁；尾氣燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰。

(4)化學(xué)方程式：①3CO+Fe2O3駕2Fe+3cCh(硬質(zhì)玻璃管中);

②Ca(OH)2+CO2=CaCO31+H2O(試管中)；

③2co+02蟹2co2(酒精燈處)。

(5)實驗結(jié)論：紅棕色的氧化鐵被一氧化碳還原成單質(zhì)鐵。

2.工業(yè)煉鐵

(1)原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。

(2)冶煉原理：在高溫下，利用爐內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來。

(3)設(shè)備：高爐(如圖)

鐵礦石、焦葵、石灰石

翁新鏟體

13C0+F2蟹、

/2FC+3CO,\

/開始生成生破

形成爐渣

(co2+c^co

進(jìn)風(fēng)口\o2+C蛾/

熱空電口

□

出鐵口/F--丁

(4)爐內(nèi)的主要反應(yīng)

①產(chǎn)生CO:

C+O2^CO2,CO2+C=2COO

②在高溫下用還原劑co把鐵從鐵礦石中還原出來：3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2o

(1)實驗操作分析。

①先通C。的目的：排出裝置內(nèi)的空氣，以免加熱時co與空氣混合，可能會發(fā)生爆炸。

②實驗完畢后繼續(xù)通入co直到玻璃管冷卻的目的：防止氧化鐵還原成的鐵粉在較高溫度下

被重新氧化。

③尾氣處理：因為co有毒，所以尾氣中的co氣體要經(jīng)過點燃處理或收集備用，防止污染

空氣。

(2)產(chǎn)物檢驗：可以用與鹽酸反應(yīng)的方法，若有氣體生成，說明有鐵生成。

《口識拓展

1.熟記和理解鐵的冶煉的原理、原料、設(shè)備、涉及的反應(yīng)、和產(chǎn)物及其相關(guān)知識等。

2.根據(jù)所給的實驗、問題情景或圖表信息等，結(jié)合所學(xué)的相關(guān)知識和技能，細(xì)致地閱

讀、分析題意等，聯(lián)系著生活實際，細(xì)心地進(jìn)行探究、推理。

望方法技巧

1、焦炭的作用：一是生成還原劑一氧化碳，二是提高高爐的溫度；

2、石灰石的主要作用是將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)化為爐渣除去；

3、高爐煉鐵得到的鐵是生鐵，其主要成分是鐵，還含有C、P、S等元素。

4、一氧化碳還原紅棕色的氧化鐵，得到黑色粉末-還原性鐵粉，鐵的形狀不同顏色有

差異。在用一氧化碳還原鐵礦石的實驗過程中，要特別注意在加熱前必須將管內(nèi)空氣排盡,

尾氣要進(jìn)行處理才能排放。注意觀察裝置中的加熱儀器不同，一個是酒精燈，一個是酒精噴

燈，一氧化碳還原鐵礦石的反應(yīng)條件是高溫。

⑥跟蹤訓(xùn)練

1,下列有關(guān)模擬工業(yè)煉鐵的敘述不正確的是()

A.硬質(zhì)玻璃管中紅色固體變?yōu)殂y白色

B.用燃著的酒精燈可防止CO污染空氣

C.赤鐵礦的主要成分是Fe2O3

D.實驗結(jié)束后先移去酒精噴燈，繼續(xù)通C。直至硬質(zhì)玻璃管冷卻

【答案】A

【解析】A.一氧化碳還原氧化鐵，紅色的氧化鐵被還原成黑色鐵粉而不是銀白色。故A符

合題意；

B.沒有參加反應(yīng)的一氧化碳直接通入空氣中會造成空氣污染，所以可以用一只燃著的酒精

燈將一氧化碳燃燒掉。故B不符合題意；

C.赤鐵礦顏色是紅色的，因為其主要成分氧化鐵為紅色固體。故C不符合題意；

D.實驗結(jié)束后先移去酒精噴燈，繼續(xù)通CO直至硬質(zhì)玻璃管冷卻，目的是讓還原出來的鐵

粉在一氧化碳?xì)饬髦欣鋮s。如果先停止通一氧化碳，后移去酒精噴燈，還原的鐵粉又會與空

氣中的氧氣反應(yīng)。故D不符合題意。

故選A。

2.實驗室用下圖裝置模擬煉鐵，下列說法正確的是（）

B.氧化鐵發(fā)生了氧化反應(yīng)

C.紅棕色粉末逐漸變黑

D.實驗結(jié)束時，先停止通CO,再停止加熱

【答案】C

【解析】A、磁鐵礦的主要成分是Fe3O4,不符合題意；

B、氧化鐵被CO奪取了氧，發(fā)生了還原反應(yīng)，不符合題意；

C、在做一氧化碳還原氧化鐵的實驗過程中，一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，會觀

察到紅棕色粉末逐漸變黑，符合題意；

D、實驗結(jié)束時，先停止加熱，再停止通CO,防止生成的鐵被再次氧化，不符合題意。故

選C。

3.生鐵用途十分廣泛。工業(yè)上利用赤鐵礦（主要成分是Fe2O3,還含少量SiO2等雜質(zhì)）冶

煉生鐵的過程如圖：

赤鐵礦、焦炭、石灰石（主要成分CaCCh）

］L高爐氣體（主要成分N2、co、CCh和S6）

空氣一|高爐|＞爐渣［主要成分硅酸鈣（CaSiOs）］

」生鐵

回答下列問題：

（1）生鐵屬于材料（填“合成”或"金屬'『'高爐氣體”中的

（填化學(xué)式）會導(dǎo)致酸雨。

（2評殳燒”時:

①生成CO的反應(yīng)之一為C+CO2=2CO,該反應(yīng)屬于________________反應(yīng)（填

基本反應(yīng)類型X

②用化學(xué)方程式表示利用CO煉鐵的原理_________________________________。

③CaCCh和SiO2固體在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)，生成C02氣體和CaSiO3,該反應(yīng)的

化學(xué)方程式為?

（3）生活中鐵制品銹蝕的過程，實際上是Fe與空氣中

一等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程。下列措施能防止鐵制品銹蝕的是________________（填

標(biāo)號I

A.涂油、噴漆B,鍍耐腐蝕的銘層

C.用鹽水清洗D.久置于酸性環(huán)境

【解析】(1)生鐵是鐵的合金，屬于金屬材料；二氧化硫氣體，會造成酸雨。

(2)①C+CCh誓2co,反應(yīng)中由兩種物質(zhì)生成一種物質(zhì)，屬于化合反應(yīng)。

=:日

②co煉鐵的原理是一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為：3CO+Fe2O3=

2Fe+3co2。

③CaCCh和Si02固體在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)，生成C02氣體和CaSiO3,反應(yīng)的化學(xué)方程式

為CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2To

(3)鐵的銹蝕實質(zhì)是Fe與空氣中水、氧氣等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程。防止鐵制品銹蝕就是將

鐵制品與水、氧氣隔離，可用涂油、噴漆、鍍耐腐蝕的路層等方法防銹；用鹽水清洗、久置

于酸性環(huán)境會加速鐵的銹蝕。

【答案】(1)金屬S02

(2)①化合

②3co+Fe2O3雪2Fe+3cCh

③CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2T

(3)水、氧氣AB

考向三、含雜質(zhì)物質(zhì)的計算

1.計算公式

該物質(zhì)的質(zhì)量

(1)混合物中某物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=-------------xl00%=l-雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

混合物的總質(zhì)量

(2)某物質(zhì)的質(zhì)量=混合物的總質(zhì)量x該物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

某物質(zhì)的質(zhì)量

(3)混合物的總質(zhì)量=,

該物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

2.計算步驟

(1)將含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量；

(2)將純凈物的質(zhì)量代入化學(xué)方程式進(jìn)行計算；

(3)將計算得到的純物質(zhì)質(zhì)量換算成含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量。

⑥跟蹤訓(xùn)練

1.用lOOOt含有氧化鐵80%的赤鐵礦石理論上可以煉出含鐵97%的生鐵的質(zhì)量約是)

A.560tB.571tC.577tD.583t

【答案】c

【解析】設(shè)理論上可煉出含鐵97%的生鐵質(zhì)量為x

Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2

160112

1000tx80%97%x

1601000tx80%

112=~97%x

x-577t

故選C。

2.充分地?zé)?0t含碳酸鈣80%的石灰石，可制得含雜質(zhì)的生石灰的質(zhì)量為()

A.8.96tB.11.2tC.10tD.12.96t

【答案】D

【解析】設(shè)充分燃燒可放出二氧化碳的質(zhì)量為x

CaCO3=CaO+CO2T

10044

20tx80%x

10020680%

~44=-x-

x=7.04t

可制得含雜質(zhì)的生石灰的質(zhì)量=20t-7.04t=12.96t

故選D.

【分析】根據(jù)碳酸鈣燃燒分解生成氧化鈣和二氧化碳的化學(xué)方程式，可由碳酸鈣質(zhì)量計算出

放出二氧化碳的質(zhì)量，再利用質(zhì)量守恒定律，石灰石質(zhì)量減去放出的二氧化碳?xì)怏w，即得含

雜質(zhì)的生石灰的質(zhì)量.

3.現(xiàn)有384t含F(xiàn)e2O380%赤鐵礦石，理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為()

A.320tB.224tC.2061D.112t

【答案】B

【解析】384噸含F(xiàn)e2C)380%的赤鐵礦石中含F(xiàn)e2O3的質(zhì)量=384噸%80%=307.2噸

307.2噸Fe2O3中含F(xiàn)e元素質(zhì)量=307.2噸x70%=215.04噸

則含鐵96%的生鐵的質(zhì)量=215.04噸—96%=224噸

觀察選項，故選B.

【分析】根據(jù)冶煉過程中鐵元素的質(zhì)量不變，利用赤鐵礦的質(zhì)量計算可煉出生鐵的質(zhì)量.

考向四、金屬的銹蝕與防護(hù)

1,鐵制品的銹蝕

(1)條件：與空氣中的氧氣和水同時接觸。

(2)鐵銹：主要成分是FezChfHzO,結(jié)構(gòu)很疏松，不能阻礙里層的鐵繼續(xù)被銹蝕。

(3)鋼鐵的純度、溫度、濕度和酸堿性等也是影響鋼鐵銹蝕的因素。

2.防止鐵生銹的常用方法

(1)干：保持鐵制品表面潔凈和干燥。

(2)膜：在鐵制品表面覆蓋保護(hù)膜，如在車、船的表面噴涂油漆，機械表面涂油，在杯子

表面燒涂搪瓷等。

(3)鍍：在鐵制品表面鍍一層其他金屬，如在鋼鐵表面鍍鋅、鍍珞等。

(4)烤：用化學(xué)方法使鐵制品表面形成致密的氧化膜，如鋸條上的烤藍(lán)。

(5)改：改善金屬的本質(zhì)，制成合金，如在鐵制品中加入銀、銘制成不銹鋼，可以增強耐

腐蝕性能。

3.保護(hù)金屬資源

金屬資源是有限的而且不可再生

必要性\廢舊金屬的隨意丟棄造成資源浪

'〔費和環(huán)境污染

保護(hù)金屬資源，（阻止金屬的銹蝕

〔三“9,回收利用廢舊金屬

有效途徑^

有計劃、合理地開采

、尋找金屬的代用品

心口識拓展

1.金屬腐蝕注意的問題

①鐵銹的主要成分是氧化鐵，顏色為紅色，具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，易吸水，所以鐵

制品表面的銹如果不及時除去，會加快生銹的速度；

②高溫時或在鹽水環(huán)境中，鐵生銹的速度也會加快。用過的菜刀或炒完菜的鐵鍋上

的水沒擦干凈，過一晚上會生銹，就是這個緣故。

2.日常生活中常見的替代金屬材料的用品有自來水管、下水管道、門窗等，它們是由

金屬材料改為塑料管或塑鋁管、塑鋼門窗。塑鋁和塑鋼屬于特殊塑料，不是金屬材

料。

型方法技巧

1、銅生銹需要銅與水、氧氣、二氧化碳同時接觸。生成堿式碳酸銅（銅綠CU2（OH）2CO3）

2、鐵生銹和鐵燃燒的實質(zhì)都是氧化反應(yīng)，但鐵燃燒時劇烈的氧化反應(yīng)而鐵生銹是緩慢

氧化，反應(yīng)產(chǎn)物鐵銹是紅色的，而四氧化三鐵是黑色的。

⑥跟蹤訓(xùn)練

1.如圖是探究鐵銹蝕條件的裝置。調(diào)節(jié)L端與R端的液面高度一致，塞緊木塞，一周后下

列推斷正確的是（）

干

燥

空

氣

會銹蝕

釘一樣

管中鐵

A.b

液面低

R端

面比

端液

B.L

關(guān)

水都有

氣、

與空

銹蝕

明鐵

能說

該實驗

C.

蝕

鐵的銹

能加快

食鹽水

水改為

管中的

若將a

D.

】D。

【答案

；

錯誤

，故A

銹蝕

不會

，所以

接觸

與水

釘不

中鐵

b管

】A、

【解析

誤；

B錯

高，故

端液面

于R

面高

端液

致L

而導(dǎo)

小，從

也減

，壓強

減少

氧氣

中的

因為a

B、

誤；

C錯

關(guān)，故

水有

蝕與

鐵銹

說明

實驗

C、該

確。

D正

蝕，故

的銹

快鐵

能加

鹽水

為食

水改

中的

將a管

D、若

）

（

的是

鐵銹

產(chǎn)生

容易

面最

釘表

中，鐵

環(huán)境

下列

2.

中

的空氣

在潮濕

B.

鹽水中

沒在食

部分浸

A.

中

植物油

浸沒在

D.

中

的空氣

在干燥

C.

】A。

【答案

鐵的銹

能加快

類物質(zhì)

，而鹽

生銹

發(fā)生

存，會

時共

，水同

氧氣

，鐵與

氣中

的空

潮濕

】在

【解析

。

的是A

鐵銹

產(chǎn)生

容易