Question

6．豎爐冶鐵工藝流程如圖所示．

回答下列問(wèn)題：
（1）該工藝流程中，甲烷的作用是燃燒產(chǎn)生熱量、做生產(chǎn)合成氣的原料，冶煉出的鐵水屬于燃燒產(chǎn)生熱量、做生產(chǎn)合成氣的原料（填“純凈物”或“混合物”）．
（2）用化學(xué)方程式表示還原反應(yīng)室內(nèi)煉鐵的原理3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂或3H₂+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3H₂O．（寫(xiě)一個(gè)）
（3）該工藝流程中，可循環(huán)利用的物質(zhì)是CO₂和H₂O（高溫尾氣）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)甲烷燃燒產(chǎn)生的熱量及煉鐵的原理解答，根據(jù)物質(zhì)的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷鐵水所屬物質(zhì)的種類(lèi)；
（2）根據(jù)煉鐵的反應(yīng)原理來(lái)完成解答；
（3）根據(jù)甲烷燃燒的產(chǎn)物和該流程最后所產(chǎn)生的氣體來(lái)完成解答即可．

解答 解：（1）甲烷燃燒放出了大量的熱，能夠給煉鐵提供熱量，同時(shí)生成了二氧化碳和水，提供了生產(chǎn)合成氣的原料；而在煉鐵的過(guò)程中不可避免的會(huì)引入一些雜質(zhì)，所以冶煉出的鐵水屬于混合物；
（2）從圖中可以得出一氧化碳和氫氣進(jìn)入豎爐中充當(dāng)了還原劑，所以發(fā)生的反應(yīng)為氫氣和氧化鐵以及一氧化碳和氧化鐵的反應(yīng)，它們反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂、3H₂+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3H₂O；
（3）根據(jù)甲烷燃燒的產(chǎn)物為二氧化碳和水，而高溫尾氣的成分也為二氧化碳和水，它們進(jìn)入催化反應(yīng)室中可以得到合成氣體（一氧化碳和氫氣）；所以可以判斷在該過(guò)程中能夠被循環(huán)利用的物質(zhì)為二氧化碳和水．
故答案為：（1）燃燒產(chǎn)生熱量、做生產(chǎn)合成氣的原料；混合物；
（2）3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂或3H₂+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3H₂O；
（3）CO₂和H₂O（高溫尾氣）．

點(diǎn)評(píng) 解答這類(lèi)題目時(shí)，首先，要熟記和理解鐵的冶煉的原理、原料、設(shè)備、涉及的反應(yīng)、和產(chǎn)物及其相關(guān)知識(shí)等；然后，根據(jù)所給的實(shí)驗(yàn)、問(wèn)題情景或圖表信息等，結(jié)合所學(xué)的相關(guān)知識(shí)和技能，細(xì)致地閱讀、分析題意等，聯(lián)系著生活實(shí)際，細(xì)心地進(jìn)行探究、推理，最后，按照題目的要求，認(rèn)真地進(jìn)行選擇或解答即可．