铁矿石炼成铁是一个复杂的过程。把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉，在高温下，利用炉内反应生...

（8分）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。一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。某兴趣小组在学习炼铁的相关内容时，对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究。

【提出问题】单质碳也具有还原性，为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石？焦炭还原四氧化三铁的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应不易完全。

【查阅资料】氢氧化钠溶液和澄清石灰水化学性质类似，能与二氧化碳反应，但反应无明显现象。

【进行实验】实验步骤及注意事项如下：

①称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下图装置A的试管中；另一份放入下图装置B的玻璃管中。

②装置A和B两组实验同时开始进行。在装置B的反应中，实验开始前应先　　　　　 （选填“通CO”或“加热”）；实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温，其原因是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　 。

【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由 　　　　　　　　　　 时（选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”），装置A的试管中仍有红色固体。

【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应确实不易完全，这可能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。

【交流与反思】经过查阅资料和讨论，该小组同学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，试写出其中的一个原因：　　　　　 。

【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质，甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生。为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2，将该气体通过下图的检验装置，

正确的连接顺序是：C →　　 →　　　 →　　　 → C （选填字母，装置可重复使用）。

经过检验，证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO2，因此装置A的不足之处是　　　　 　　　　　　 。

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（11分）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。一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为________。某化学兴趣小组同学在学习炼铁的相关内容时，对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究。

【提出问题】

单质碳也具有还原性，碳还原氧化铁的化学方程式为________。

为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石？

【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应不易完全。

【查阅资料】氢氧化钠溶液和澄清石灰水化学性质类似，能与二氧化碳反应，但反应无明显现象。

【进行实验】实验步骤及注意事项如下：

①称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下图装置A的试管中；另一份放入下图装置B的玻璃管中。

②装置A和B两组实验同时开始进行。在装置B的反应中，实验开始前应先________

（选填“通CO”或“加热”）； 实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温，其原因是________。

【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由________时（选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”），装置A的试管中仍有________。

【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应确实不易完全，这可能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。

【交流与反思】经过查阅资料和讨论，该小组同学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：________。

【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质，甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生。为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO₂，将该气体通过下图的检验装置，正确的连接顺序是________（选填字母，装置可重复使用）。经过检验，证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO₂，因此装置A的不足之处是________。

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（15分）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。一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为________① 。某化学兴趣小组同学在学习炼铁的相关内容时，对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究。

【提出问题】单质碳也具有还原性，碳还原氧化铁的化学方程式为________②。为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石？

【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应不易完全。

【进行实验】实验步骤及注意事项如下：

①称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下图装置A的试管中；另一份放入下图装置B的玻璃管中。

②装置A和B两组实验同时开始进行。在装置B的反应中，实验开始前应先________③ （选填“通CO”或“加热”）； 实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温，其原因是________④。

【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由________⑤________时（选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”），装置A的试管中仍有________⑥________。

【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应确实不易完全，这可能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。

【交流与反思】经过查阅资料和讨论，该小组同学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：________⑦。

【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质，甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生。为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO₂，将该气体通过下图的检验装置，正确的连接顺序是________⑧________（选填字母，装置可重复使用）。经过检验，证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO₂，因此装置A的不足之处是________⑨________。

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铁矿石炼成铁是一个复杂的过程。把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉，在高温下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。如图所示。

（1）高炉内发生的主要化学反应：

①C+O2CO2②C+CO22CO

③一氧化碳还原氧化铁_____。

（2）高炉气体中一定含有的成分为_____。

某兴趣小组在实验室中模拟炼铁的化学原理，用一氧化碳还原氧化铁粉末，分别设计A、B套实验装置。

（3）澄清石灰水变浑浊原因（用化学方程式表示）_____。

（4）从保护环境和节约能源的角度来说你认为装置_____（填序号）更合理。

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（6分）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。（1）工业上把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入________（写设备名称），在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的________把铁从铁矿石里还原出来。

（2）若铁矿石选用赤铁矿（主要成分是氧化铁），表示炼铁原理的化学方程式为________。

（3）要炼出含铁96%的生铁4000t，至少需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量是多少？

（请写出详细的计算过程，结果保留一位小数）

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