Question

某鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的基本生產(chǎn)流程示意圖如下：

請(qǐng)回答下列問題：
（1）設(shè)備A的名稱是______．
（2）寫出以磁鐵礦為主要原料在A設(shè)備內(nèi)轉(zhuǎn)化成鐵的反應(yīng)的化學(xué)方程式______ 3Fe+4CO₂

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)工業(yè)上由鐵礦煉鐵的設(shè)備是高爐進(jìn)行解答；
（2）煉鐵的原理是利用還原劑CO在高溫下還原Fe₃O₄；
（3）反應(yīng)在下部進(jìn)行，所以下部溫度最高．
（4）煉鋼時(shí)的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以不需另用燃料加熱；產(chǎn)物中因含有少量雜質(zhì)而變成生鐵，煉鋼是進(jìn)一步除去煉出的鐵中的雜質(zhì)的過程，利用的是氧氣與雜質(zhì)金屬反應(yīng)．因?yàn)殡s質(zhì)含量本來就不多，所以如果采用空氣的話，氧氣含量只有不到1/5，與雜質(zhì)金屬接觸的幾率更小了，不利于除雜，氧氣濃度越大碰撞幾率越大也更容易除去雜質(zhì)；
（5）根據(jù)沉淀的量進(jìn)行計(jì)算即可．
解答：解：：（1）工業(yè)上由鐵礦煉鐵的設(shè)備是高爐；
（2）煉鐵的原理是利用還原劑CO把金屬氧化物還原為金屬單質(zhì)，自身生成CO₂的過程，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4CO+Fe₃O₄3Fe+4CO₂；
（3）由于碳和氧氣反應(yīng)放熱，所以應(yīng)該是下部溫度最高．
（4）物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，實(shí)際上是物質(zhì)微粒的相互碰撞，微粒濃度越大反應(yīng)越充分、越劇烈，故煉鋼中選用氧氣而不選空氣是為了促使反應(yīng)更加劇烈，并獲得更多的熱量，維持其他反應(yīng)進(jìn)行；
（5）設(shè)生成二氧化碳的質(zhì)量為x．
CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂
44            100
x            0.25g

x=0.11g
0.11g二氧化碳中碳元素的質(zhì)量=0.11g×=0.03g
鋼樣中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)==0.6%
答：鋼樣中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%．
故答案為：（1）高爐；（2）4CO+Fe₃O₄3Fe+4CO₂；（3）下部；（4）放熱、使反應(yīng)快速進(jìn)行，放出更多的熱，維持其他反應(yīng)進(jìn)行；（6）0.6%．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查煉鐵的設(shè)備及原理，其中有考查了還原反應(yīng)的書寫與配平；從微觀的角度考查化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)；利用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算．此類題綜合性較強(qiáng)，相關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)較多，是中考的一個(gè)難點(diǎn)和重點(diǎn)．