Question

煉鐵廠以赤鐵礦石(主要成分為Fe₂O₃)、焦炭、石灰石、空氣等為主要原料煉鐵，主要反應過程如題圖所示：

請根據題圖和所學知識回答相關問題：
(1)生鐵屬于         (填“純凈物”或“混合物”)。
(2)煉鐵廠用來煉鐵的主要設備是               。
(3)反應過程①②③中，屬于化合反應的有             (填序號)。
(4)原料中焦炭的作用有              、                       

Answer 1

⑴混合物； ⑵高爐； ⑶①②；
⑷制造還原劑CO，維持爐溫

試題分析：（1）生鐵是鐵的合金，其中含有鐵和碳等多種物質，故屬于混合物；
（2）煉鐵廠用來煉鐵的主要設備是高爐；
（3）根據圖示，反應①是碳在高溫條件下與空氣中的氧氣反應生成二氧化碳，故反應的化學方程式為C+O₂CO₂；
反應②是二氧化碳在高溫條件下，與焦炭反應生成一氧化碳，故反應的化學方程式為CO₂+C2CO；
反應③是一氧化碳在高溫條件下，與赤鐵礦石中的氧化鐵發生氧化還原反應，生成鐵和二氧化碳，故反應的化學方程式為3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂，故屬于化合反應的有①②。
（4）根據冶煉鐵的反應過程流程圖分析可知，原料中焦炭的作用是通過反應制造還原劑CO和維持爐溫。
點評：高爐煉鐵是利用焦炭先后與氧氣、二氧化碳反應形成氣體還原劑一氧化碳，再利用一氧化碳還原氧化鐵得到鐵和二氧化碳。