Question

【題目】生鐵的含量含碳量為2%~4.3%，生鐵煉鋼的原理之一是用氧氣等將生鐵中過(guò)多的碳和其他雜質(zhì)除去。工業(yè)煉鐵、煉鋼和軋制鋼材的主要流程見(jiàn)下圖。

（1）煉鐵的固體原料需經(jīng)過(guò)粉碎后再進(jìn)入高爐中，則粉碎的目的是______。

（2）熱空氣和高爐氣體的主要成分，有一種相同的，這種氣體的化學(xué)式是______。爐渣中含有硅酸鈣（CaSiO3），其中硅元素的化合價(jià)是______。

（3）煉鋼爐中，通入純氧的目的是______。將鋼錠軋成鋼板，體現(xiàn)了金屬的______性。

（4）鋼鐵制品易生銹，常用稀硫酸清除鐵銹，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

（5）某同學(xué)用如圖裝置進(jìn)行CO還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)。

①加熱一段時(shí)間后，紅棕色固體變?yōu)楹谏�，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。澄清的石灰水變渾濁，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

①針對(duì)該實(shí)驗(yàn)裝置的敘述，正確的是______（填字母）。

A．應(yīng)增加尾氣的處理系統(tǒng)

B．加熱前應(yīng)先通入一段時(shí)間的CO，以排盡裝置內(nèi)空氣

C．可以將澄清石灰水改為NaOH溶液，以檢驗(yàn)產(chǎn)生的CO2氣體

Answer 1

【答案】增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率 N2 +4 使生鐵中的碳充分反應(yīng)，降低含碳量 延展 Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O AB

【解析】

（1）煉鐵的固體原料需經(jīng)過(guò)粉碎，粉碎的目的是增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率；

（2）氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，熱空氣中的氮?dú)鉀](méi)有參與反應(yīng)，所以排放出的高爐氣體中也含有氮?dú)猓烩}元素顯+1價(jià)，氧元素顯-2價(jià)，設(shè)硅元素的化合價(jià)是x，根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，可得：（+2）+x+（-2）×3=0，則x=+4價(jià)；

（3）煉鋼爐中通入氧氣可以使生鐵中的碳充分反應(yīng)，降低含碳量；將鋼錠軋成鋼板，體現(xiàn)了金屬的延展性；

（4）氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O；

（5）①一氧化碳還原氧化鐵，主要是利用CO的還原性，在高溫下和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；

②A、尾氣中含有有毒的一氧化碳，所以應(yīng)增加尾氣的處理系統(tǒng)，故正確；

B、加熱前應(yīng)先通入一段時(shí)間的CO，以排盡裝置內(nèi)空氣，以防加熱時(shí)發(fā)生爆炸，故正確；

C、二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，但是反應(yīng)中沒(méi)有任何明顯現(xiàn)象發(fā)生，所以不能用澄清石灰水改為NaOH溶液，以檢驗(yàn)產(chǎn)生的CO2氣體，故錯(cuò)誤。