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    14．钢铁是重要的金属材料，在工农业生产和生活中应用非常广泛．
    I．铁的应用
    （1）下列铁制品的利用与金属导热性有关的是B（填字母，下同）．
    A．铁钳     B．铁锅           C．刀具
    （2）“纳米α-Fe粉”可以用于食品保鲜，称之为“双吸剂”，因为它能吸收空气中的氧气和水．
    II．铁的冶炼
    工业炼铁的原理是高温下用CO作还原剂，将铁从氧化物中还原出来．请回答下列问题：
    （1）写出以赤铁矿为原料，在高温下炼铁的化学方程式：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2 ；
    （2）高炉炼铁中，焦炭的作用除了可以生成一氧化碳外，还能提供热量，维持炉温；
    Ⅲ．实验探究炼铁原理：
    工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应．某化学兴趣小组利用如图装置进行实验探究，请按要求填空：

    （1）A处发生的现象分别是红棕色固体逐渐变黑
    （2）实验过程中，CO的作用有①②③④⑤（填序号）
    ①CO气体作为反应物
    ②实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸
    ③停止加热后，防止A中生成物被氧化
    ④停止加热后防止B中的溶液倒吸入A中
    ⑤对B中反应物起到一定的搅拌作用，便于CO2与反应液充分接触而反应
    （3）为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否要先断开A和B的连接处？不需要（填“需要”或“不需要”），理由是停止加热后，还需继续通入一氧化碳．
    （4）为了回收利用一氧化碳，需除去尾气中的二氧化碳，并将剩余气体收集在集气瓶中，c处酒精灯换作下列装置中的c最为合理．
    （5）实验时准确称取4.8克纯净的Fe2O3固体按图进行实验，当固体全部变黑后，继续通入CO直到玻璃管冷却．将得到黑色的固体加入到足量的稀盐酸，发现固体全部溶解，但无气泡产生．

    查阅资料：a．铁的氧化物在足量的稀盐酸中均能全部溶解．
    b．Fe2O3与CO反应的固体生成物可能情况如下：
    Fe2O3$\stackrel{400℃-500℃}{→}$Fe3O4$\stackrel{500℃-600℃}{→}$FeO（黑色）$\stackrel{700℃-800℃}{→}$  Fe
    根据“无气泡”猜想，黑色粉末可能是：①Fe3O4；②FeO③Fe3O4和FeO．
    小明称取了反应后的固体，为4.64克，试通过计算确认固体的成分．（写出计算过程）
    反思：一氧化碳还原氧化铁的实验中，若要得到铁可采取的措施有冶铁过程中温度需控制在高温条件下进行（写一种）

    分析 I．铁的应用
    （1）物质的性质决定了物质的用途，所以可以根据铁的用途，分析利用了铁的什么性质．
    （2）根据铁锈蚀的条件分析．
    II．铁的冶炼
    （1）冶炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、空气等物质，通过反应生成的一氧化碳可以把铁矿石中的铁还原出来．
    （2）根据高炉炼铁的原料及各原料的作用分析即可；
    Ⅲ实验探究炼铁原理
    （1）根据一氧化碳可以把氧化铁还原为铁，以及氧化铁和铁粉的颜色分析；
    （2）根据一氧化碳还原氧化铁的作用进行解答；
    （3）根据玻璃管中气体的压强变化进行分析解答；
    （4）除去一氧化碳中的二氧化碳（氢氧化钠溶液只和二氧化碳反应），并将一氧化碳收集在集气瓶中，图2装置中最为合理的是c，因为一氧化碳在上方聚集，有利于把水排出．
    （5）根据反应现象分析．根据固体的质量的变化推算反应后黑色固体的成分．
    【反思】根据题干中的信息来分析．

    解答 解：I．铁的应用
    （1）分析所给三种金属制品可以知道，铁锅是利用了金属的导热性．
    （2）铁吸收水与氧气后会变成铁锈，所以“双吸剂”它能够吸收空气中的水分和氧气．
    II．铁的冶炼
    （1）赤铁矿的主要成分是氧化铁，氧化铁和一氧化碳反应能生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2 ．
    （2）炼铁时要用到焦炭，它有两个作用．炼铁时需要高温，焦炭与氧气反应生成二氧化碳，同时放出大量热，可供给炼铁使用；炼铁时还需一氧化碳作还原剂，二氧化碳与过量焦炭反应可以生成一氧化碳；
    Ⅲ实验探究炼铁原理
    （1）在高温条件下，一氧化碳还原氧化铁生成了铁和二氧化碳，根据氧化铁呈红色，还原性的铁粉呈黑色；
    （2）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，还能起到的作用是：实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；停止加热后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；将装置中的CO2送入NaOH溶液中；对B中反应物起到一定的搅拌作用，便于CO2与反应液充分接触而反；故答案①②③④⑤
    （3）熄灭酒精喷灯会引起试管内温度降低，导致试管内压强骤然减小，B中有一个倒扣的漏斗不会导致水沿导管进入试管；
    （4）除去一氧化碳中的二氧化碳（氢氧化钠溶液只和二氧化碳反应），并将一氧化碳收集在集气瓶中，图2装置中最为合理的是c，因为一氧化碳在上方聚集，有利于把水排出，故答案为：c；
    （5）加入足量的稀盐酸，发现固体全部溶解，但无气泡产生，说明没有铁生成，这样就是Fe3O4和FeO的组合了，黑色粉末可能是：①Fe3O4；②FeO③Fe3O4和FeO．
    4.8克纯净氧化铁中铁元素的质量：4.8g×$\frac{112}{169}×100%$=3.36；4.64克反应后固体中氧元素的质量：4.64g-3.36g=1.28g；反应后固体中铁、氧原子个数比为：$\frac{3.36g}{56}：\frac{1.28g}{16}$=3：4
    反应后固体为：Fe3O4
    【反思】根据题干信息可知，也想得到单质铁，需要在高温下用一氧化碳还原氧化铁；并且实验结束后，先撤掉酒精灯，继续通入一氧化碳直到装置冷却为止．故控制在高温的条件下进行．
    故答案为：Ⅰ、（1）B；（2）氧气和水；
    Ⅱ、（1）Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2 ；（2）提供热量，维持炉温；
    Ⅲ、（1）红棕色固体逐渐变黑；
    （2）①②③④⑤
    （3）不需要；停止加热后，还需继续通入一氧化碳
    （4）c；
    （5）Fe3O4和FeO；
    Fe3O4
    【反思】冶铁过程中温度需控制在高温条件下进行．

    点评 此题是对炼铁知识的考查，解决的关键是知道炼铁的原理、原料及过程，题目综合性较强．

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    A．②⑦③⑧①④⑥⑤B．⑦②③⑧①④⑤⑥C．⑤⑦⑧③②①④⑥D．⑦③①⑧②④⑥⑤

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    向硝酸钾饱和溶液中加入固体硝酸钾
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