Question

3．甲圖是一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)裝置的示意圖，乙圖是高爐煉鐵示意圖．請(qǐng)回答下列問(wèn)題．
（1）寫(xiě)出甲圖硬質(zhì)玻璃管內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）甲圖中尾氣處理的目的是防止尾氣中的CO污染空氣．
（3）乙圖中高爐煉鐵時(shí)焦炭的作用是：①提供熱量；②產(chǎn)生CO．
（4）為什么乙圖中生鐵出口低于爐渣出口？生鐵密度大于爐渣．
（5）某鋼鐵廠用含氧化鐵480t的赤鐵礦為原料煉鐵，理論上可煉出含雜質(zhì)4%的生鐵多少噸？（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)一氧化碳可以還原氧化鐵寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)式；
（2）從一氧化碳具有毒性考慮；
（3）焦炭為單質(zhì)碳，可在氧氣中燃燒生成二氧化碳，同時(shí)放出大量的熱；在高溫條件下與二氧化碳可反應(yīng)生成一氧化碳；
（4）被還原出來(lái)的鐵在高溫條件下熔化成液態(tài)鐵，鐵的密度大于爐渣；
（5）根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行分析解答．

解答 解：（1）一氧化碳可以把氧化鐵還原成鐵，并生成二氧化碳?xì)怏w，化學(xué)反應(yīng)式是：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
故填：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）一氧化碳是有毒氣體，直接排放到大氣中會(huì)污染空氣，所以要進(jìn)行尾氣處理．故填：防止尾氣中的CO污染空氣；
（3）焦炭燃燒放出大量的熱，可以提供煉鐵所需要的溫度；高溫下焦炭可以與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳，為煉鐵提供還原劑；
故填：提供熱量，產(chǎn)生CO；
（4）在高溫條件下，生鐵熔化成液體，由于生鐵密度大于爐渣密度，液體生鐵流至高爐底部，所以乙圖中生鐵出口低于爐渣出口；
故填：生鐵密度大于爐渣；
（5）設(shè)可煉出含雜質(zhì)4%的生鐵的質(zhì)量為x
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160            112
480t          x×（1-4%）
$\frac{160}{112}=\frac{480t}{x×（1-4%）}$
x=350t
答：理論上可煉出含雜質(zhì)4%的生鐵350t．

點(diǎn)評(píng) 掌握煉鐵的反應(yīng)原理，一氧化碳的性質(zhì)，高爐煉鐵中焦炭作為燃料和還原劑，是主要能源等知識(shí)才能正確解答．