铁常用的是合金生铁和钢，通常通过金属冶炼制的。
（1）赤铁矿的主要成分为氧化铁，可用于炼铁。某地出产一种赤铁矿，其中氧化铁的质量分数为 64%，90 吨该赤铁矿经过充分冶炼，最多可生产含铁 96%的生铁多少吨？_______
（2）实验室常用还原剂还原氧化铁。某学生小组对过量碳粉与氧化铁反应产物中气体的成分进行研究。
①提出假设：该反应的气体产物全部是二氧化碳。
②设计方案：将一定量的氧化铁在隔绝氧气条件下与过量炭粉完全反应（如图），测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

③查阅资料：氮气不与碳、氧化铁发生反应，可用来隔绝氧气。
④实验操作：
Ⅰ称取3.2g氧化铁与2g碳粉均匀混合，放入48.48g的玻璃管中，按如图装置连接；
Ⅱ加热前，先通一段时间纯净、干燥的氮气，其目的是________；
Ⅲ夹紧T处弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水变浑浊；
Ⅳ完全反应后，冷却至室温，称得玻璃管和固体的总质量为52.24g。
⑤数据处理：经计算，参加反应的碳元素质量为0.48g，氧元素质量为0.96g。
⑥得到结论：根据数据处理结果，得出原假设不成立，理由是________。

善于提出问题、探究问题和解决问题是学好化学的重要方法，某研究性学习小组的同学在学习铁及其化合物知识时进行了系列研究．

I．提出问题
问题1：铁为何称为黑色金属？
问题2：铁和氧气在不同条件下能发生哪些反应？
问题3：铁有多种氧化物，它们的性质有哪些差异？
问题4：钢铁厂在选矿时，如何测定铁矿石中的含铁量？
问题5：用一氧化碳还原氧化铁得到的黑色固体一定是单质铁吗？
Ⅱ．解决问题
（问题1）上网查寻，有两种说法
a．因为在铁表面有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属
b．因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属   
（1）你认为正确的说法是________（填“a”或“b”）．
（问题2）通过学习，已经知道铁丝在潮湿的空气中能生锈，也能在纯氧中燃烧．   
（2）请写出一种防止钢铁生锈的方法________    
（3）请写出铁丝在纯氧中燃烧的化学方程式________．
（问题3）查阅资料：
a．铁常见的氧化物有氧化铁（Fe₂O₃）、四氧化三铁（Fe₃O₄）和氧化亚铁（FeO）．
b．四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，可以近似地看怍是氧化亚铁和氧化铁的化合物．它不溶于水，能与酸反应生成两种盐．
c．氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末，能与酸反应，无磁性，也不能被磁铁吸引．   
（4）请写出四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式________．   
（5）有一包黑色粉末，可能是铁粉、Fe₃O₄粉未、FeO粉末中的一种．请你设计一种实验方案进行鉴别________．
（问题4）同学们参观了某钢铁厂，了解到钢铁厂在选矿时测定铁矿石中含铁量的方法较多，小明结合所学知识，设计了如图1所示的实验装置测定某赤铁矿样品中Fe₂0₃的质量分数．他称取l0.0g赤铁矿，当赤铁矿中的Fe₂O₃全部还原为Fe时，剩余固体在CO的保护下冷却、称量．质量为7.6g（假设赤铁矿中的杂质均不与CO反应）．   
（6）图中酒精灯的作用是________．   
（7）该赤铁矿中Fe₂0₃的质量分数为________（列出计算过程）．
（问题5）在钢铁厂的实验室．同学们采集了用某种热分析仪记录的C0与Fe₂0₃进行反应时的有关数据，并得到固体质量与反应温度的关系曲线．如图2所示．   
（8）根据图象分析，写出P点时固体成分的化学式________．固体质量由48.0g变为46.4g的过程中发生反应的化学方程式为________

金属材料中铜是人类应用比较广泛的金属之一，某学习小组欲测定铜的相对原子质量，设计如下实验方案，步骤如下：

①连接好装置：②检查装置气密性；③装入药品；④_________；⑤D中黑色固体完全反应变成红色后，停止加热：⑥待D中玻璃管冷却至室温，关闭分液漏斗活塞；⑦数据处理。
（1）实验步骤④的正确操作是_________（填序号）
A.先点燃酒精灯加热，一段时间后再打开分液漏斗活塞，滴加盐酸
B.先打开分液漏斗活塞，滴加稀盐酸；一段时间后点燃酒精灯加热
C.打开活塞滴加盐酸和点燃酒精灯加热，谁先谁后都可以
（2）已知：样品质量为克，E中增重为克，D中反应后的固体质量为克，A中反应产生氢气的质量为克，以下数据中能计算铜的相对原子质量的是（________）
A.、    B.、    C.、   

A．、

（3）若使制取氢气是装置随开随用，随关随停，可选用下列装置中的______

现有10克锌和8克氧化铜和足量的稀硫酸，有同学想用这些锌和氧化铜为原料来制取铜单质时并采用了如下所示的流程图：

（1）实验时应该________（选填“一次性足量”、“小流量连续缓慢”、“没有冒出气泡后再”）把稀硫酸加入锥形瓶中。
（2）在氢气还原氧化铜的实验中，进行了下列操作：①加热；②停止加热；③通入氢气；④继续通入氢气直至试管冷却。正确的顺序是________。
（3）按照规范操作要求完成实验，氧化铜被完全反应，请以加入的Zn为横坐标，以生成的Cu为纵坐标，画出关系图，标出图中的转折点大致位置。_______________

同学们，你们答题用的黑色碳素笔，用完之后，放在哪一类垃圾里呢？答案是其他垃圾。我们考试、填写资料时，常用碳素笔（含炭黑），原因是在常温下炭的化学性质稳定。
炭还具有还原性，可以冶炼金属。冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气（或H₂，或CO）法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法各有优缺点，在工业上均有应用。
（1）一种无色气体A与红热的炭反应，得到另一种无色气体B，B与灼热的氧化铜反应，又得到A，则A、B分别为____。（填序号）

A．O2、CO2

B．O2、CO

C．CO2、CO

D．CO、CO2

（2）钛（Ti）有“未来钢铁”之称，工业上常用活泼金属Mg去置换TiCl₄，获得海绵状钛，请写出化学方程式______________________________________。
（3）由于钠的活泼性强，故工业上采用电解熔融氯化钠的方法生产单质钠，化学方程式为：2NaCl（熔融）2Na+Cl₂↑。
（4）归纳和演绎是重要的科学方法。下列关于金属冶炼的归纳或演绎合理的是（________）
A、由于铝的活泼性强，故工业上不采用活泼金属置换法生产单质铝
B、将钠投入氯化镁饱和溶液中，可置换出镁单质
C、冶炼金属的方法，本质上是由金属的活泼性决定的
D、金属冶炼的实质是将金属元素从其化合物中氧化出来
（5）工业制氯气是用电解饱和食盐水的方法，用于电解的食盐水需先除去其中的Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2-等杂质，在除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的____　（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的____（填化学式）和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去，再加入稀盐酸调节食盐水的pH。