Question

天宮一號(hào)和神八對(duì)接成功，蛟龍?zhí)査�下勘察作業(yè)突破7000米，是我國(guó)航天和航海史上國(guó)人引以為傲的大事件，在這其中，化學(xué)功不可沒(méi)．例如用到了性能優(yōu)越的合金材料．生活中也有很多地方用到合金，如生鐵和鋼是鐵的合金．據(jù)所給內(nèi)容回答問(wèn)題：

（1）從圖1所示鐵原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，鐵原子的核電荷數(shù)是

26

．
（2）工業(yè)上，煉鐵的原料是赤鐵礦和焦炭，工業(yè)煉鐵的反應(yīng)原理是

Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂

 （用化學(xué)方程式表示）．
（3）在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，可以利用圖2裝置制得鐵：
①在裝置B的反應(yīng)中，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前應(yīng)先

通CO

（選填“通CO”或“加熱”）； 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)繼續(xù)通入CO直至冷卻至室溫，其原因是

防止生成的鐵被空氣中的氧氣氧化

．
②A、B處可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么？C處酒精燈的作用是什么
（4）我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量多年居世界第一位，每年要進(jìn)口大量的鐵礦石．1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含雜質(zhì)4%的生鐵多少噸？（計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)在原子中，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)分析；
（2）根據(jù)煉鐵的原理，寫出反應(yīng)的方程式；
（3）①根據(jù)一氧化碳具有可燃性，與空氣的混合氣體在點(diǎn)燃時(shí)能繁聲爆炸及熱的鐵能與空氣中氧氣反應(yīng)分析實(shí)驗(yàn)的步驟；
②根據(jù)一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)及二氧化碳與氫氧化鈣的反應(yīng)分析A、B處的現(xiàn)象，根據(jù)一氧化碳有毒能污染空氣分析C處的作用；
（4）根據(jù)煉鐵的原理，由氧化鐵的質(zhì)量科求出鐵的質(zhì)量．

解答：解：（1）在原子中核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)．所以，X=2+8+14+2=26；
（2）在高溫條件下，一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)，生成了鐵和二氧化碳，反應(yīng)的方程式是：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；
（3）①由于一氧化碳具有可燃性，與空氣的混合氣體在點(diǎn)燃時(shí)能繁聲爆炸；熱的鐵能與空氣中氧氣反應(yīng)．所以，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前應(yīng)先通CO； 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)繼續(xù)通入CO直至冷卻至室溫；
②在A處，在高溫條件下，一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)，生成了鐵和二氧化碳，生成的二氧化碳能與氫氧化鈣反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀和水，所以，現(xiàn)象是：A處紅色粉末變成黑色；B處澄清石灰水變渾濁；由于一氧化碳有毒能污染空氣，所以，C處的作用是：除去尾氣中的一氧化碳，防止污染空氣；
（4）：設(shè)：1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含雜質(zhì)4%的生鐵的質(zhì)量為х
Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂
160            112
1000t×80%    （1-4%）x

160

112

=

1000t×80%

(1-4%)x

  解得：x=583t．
故答為：（1）26；（2）Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；（3）①通CO，防止生成的鐵被空氣中的氧氣氧化②②A處紅色粉末變成黑色；B處澄清石灰水變渾濁   除去尾氣中的一氧化碳，防止污染空氣；（4）1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含雜質(zhì)4%的生鐵583t．

點(diǎn)評(píng)：本題比較全面地考查了煉鐵原理，步驟、注意事項(xiàng)及有關(guān)的計(jì)算．綜合性較強(qiáng)，只有全面地了解了煉鐵的知識(shí)才能完成有關(guān)問(wèn)題的分析判斷．