Question

2．鋼鐵在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛．如圖是煉鐵工業(yè)流程示意圖．

（1）上述物質(zhì)中屬于鐵合金的是生鐵和鋼．
（2）過(guò)程②在煉鐵爐中進(jìn)行．首先焦炭（C）在空氣中完全燃燒，得到的產(chǎn)物再與灼熱的焦炭反應(yīng)生成一氧化碳，一氧化碳繼續(xù)與磁鐵礦（Fe₃O₄）反應(yīng)得到金屬鐵．分別寫(xiě)出生成一氧化碳、金屬鐵的化學(xué)方程式：C+CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO、4CO+Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂．
（3）為了節(jié)約資源，降低成本，防止大氣污染，可將爐氣（含有大量的碳氧化物、氮?dú)夂蜔焿m等）通過(guò)分離得到可循環(huán)使用的物質(zhì)是CO，
（4）冶煉29t含四氧化三鐵80%的磁鐵礦，能得到含雜質(zhì)2%的生鐵的質(zhì)量是17.1t（計(jì)算結(jié)果精確到0.1）

Answer 1

分析 （1）合金是指在一種金屬中加熱熔合其它金屬或非金屬而形成的具有金屬特性的物質(zhì)；合金具有以下特點(diǎn)：①一定是混合物；②合金中至少有一種金屬等．
（2）高爐煉鐵的高爐中發(fā)生一系列化學(xué)變化，首先焦炭與空氣中的氧氣生成二氧化碳，然后生成的二氧化碳繼續(xù)與焦炭反應(yīng)生成氣體還原劑一氧化碳，接下來(lái)一氧化碳還原四氧化三鐵生成鐵和二氧化碳，從而冶煉得到生鐵；
（3）根據(jù)一氧化碳的毒性和用途分析．
（4）由磁鐵礦的質(zhì)量、四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，根據(jù)磁鐵礦煉鐵的化學(xué)方程式可以列式計(jì)算出理論上煉出鐵的質(zhì)量，進(jìn)一步計(jì)算生鐵的質(zhì)量．

解答 解：（1）生鐵和鋼的主要成分是鐵、碳，是鐵的合金；
（2）焦炭為單質(zhì)碳，在高溫條件下與空氣中氧氣反應(yīng)生成二氧化碳；方程式：C+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂；二氧化碳在高溫條件下，與焦炭繼續(xù)發(fā)生化合反應(yīng)生成具有還原性的氣體一氧化碳；方程式為：CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；一氧化碳在高溫條件下，與赤鐵礦石中的氧化鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成鐵和二氧化碳；方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
（3）由于一氧化碳有毒并且可以煉鐵，所以可循環(huán)使用；
（4）設(shè)煉的生鐵中理論上含鐵的質(zhì)量為x．
Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂
232            168
29t×80%       x  
$\frac{232}{29t×80%}$=$\frac{168}{x}$    x=16.8t
得到含雜質(zhì)2%的生鐵的質(zhì)量是$\frac{16.8t}{1-2%}$=17.1t
故答案為：（1）生鐵和鋼
（2）C+CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO  4CO+Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂
（3）CO      （4）17.1

點(diǎn)評(píng) 注意含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算，注意代入方程式計(jì)算的必須是純物質(zhì)的質(zhì)量是正確解答此類題的關(guān)鍵