Question

新的一年，同學們的學習方式有了很大變化，下面是《鐵的冶煉》的課堂片段：【自主學習】閱讀教材：地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和海洋中，除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存在外，其余都是以化合物的形式存在．工業(yè)上從含有金屬元素并有開發(fā)價值的礦石中提煉金屬．常見的金屬礦石有赤鐵礦、磁鐵礦、鋁土礦、黃銅礦等．大自然向人類提供了豐富的金屬礦物質(zhì)資源，人類每年要提取以億噸計的金屬，用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其他領(lǐng)域．其中提取量最大的是鐵．鐵礦石冶煉成鐵是一個復(fù)雜的過程，把鐵礦石、焦炭、石灰石一起加入高爐，在高溫下利用爐內(nèi)反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來．在實際生產(chǎn)時，所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì)，在計算用料和產(chǎn)量時，應(yīng)考慮到雜質(zhì)問題．
【小組交流】通過以上閱讀，同學們獲得了很多知識．關(guān)于鐵的冶煉，小晉同學總結(jié)出：煉鐵的設(shè)備是高爐，你能總結(jié)出的兩點是：
（1）

 

  （2）

 

【能力提升】
（1）計算氧化鐵中鐵元素質(zhì)量分數(shù)？
（2）若生產(chǎn)含鐵96%的生鐵1400t，理論上需要含氧化鐵80%的赤鐵礦石的質(zhì)量是多少？

Answer 1

考點：鐵的冶煉,含雜質(zhì)物質(zhì)的化學反應(yīng)的有關(guān)計算,元素的質(zhì)量分數(shù)計算

專題：金屬與金屬材料

分析：【小組交流】根據(jù)【自主學習】中的信息來解答；
【能力提升】（1）根據(jù)化合物中某元素質(zhì)量分數(shù)的計算方法來分析；
（2）由生鐵的質(zhì)量和含雜質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)及赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)，根據(jù)一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的化學方程式可以計算出需要赤鐵礦石的質(zhì)量．

解答：解：【小組交流】可以提取的信息很多，如：在自然界中只有少量金屬，例如：金、銀有單質(zhì)形式存在，其他大部分金屬都是以化合物的形式存在；煉鐵的原料主要是：鐵礦石、焦炭、石灰石等；鐵的冶煉需要用的一氧化碳來做還原劑等；
【能力提升】（1）氧化鐵（Fe₂O₃）中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)是：

56×2

56×2+16×3

×100%=70%．
（2）解：設(shè)需要赤鐵礦石的質(zhì)量為x．
Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂
160            112
80%?x        1400t×96%

160

112

=

60%?x

1400t×96%

x=2400t
答：需要赤鐵礦石2400t．
故答案為：【小組交流】煉鐵的原料主要是：鐵礦石、焦炭、石灰石；鐵的冶煉需要用的一氧化碳來做還原劑（其他合理答案也可）；
【能力提升】（1）70%；（2）2400t．

點評：利用化學方程式進行計算時，所使用物質(zhì)的質(zhì)量均為純凈物的質(zhì)量，因此解答此題時需要明確生鐵與鐵、赤鐵礦與氧化鐵的關(guān)系．