Question

聯合鋼鐵工業的基本生產流程示意圖如下：

請回答下列問題：
（1）寫出設備A的名稱：

 

；
（2）寫出以赤鐵礦為原料在高溫下與一氧化碳反應制取鐵的化學方程式：

 

；
（3）應用化學原理分析，工業煉鋼時用純氧而不用空氣的原因是：

 

（4）練鐵時焦炭的作用是：①

 

；②

 

．
（5）用這種方法“煉”得的鐵與實驗室煉出的生鐵在組成上的最大區別是

 

（6）鐵粉與生石灰都是常用的干燥劑，現欲用化學方法檢驗某食品袋中的干燥劑究竟是其中的哪一種？請你簡述方法和現象：

 

（7）生產上要配制1200g溶質質量分數為10%的鹽酸來測定鋼坯中鐵的含量，則約需溶質質量分數為40%的濃鹽酸（密度以1.2g/mL計）多少毫升？

 

．

Answer 1

分析：（1）煉鐵設備為課本基礎知識．
（2）熟記一些常用的化學方程式．
（3）氧氣具有助燃性，氧氣濃度越大，燃燒越劇烈．
（4）根據煉鐵的原理進行分析．
（5）工業上煉鐵時在高爐內加入焦炭，利用焦炭與氧氣反應得到還原劑一氧化碳，而實驗室煉鐵時直接加入的是一氧化碳．
（6）根據鐵與生石灰的化學性質進行分析．
（7）根據稀釋前后溶液中溶質的質量不變列出等式．

解答：解：（1）課本基礎知識，煉鐵的設備主要是：高爐．
（2）赤鐵礦的主要成分為Fe₂O₃，與CO高溫下可發生以下反應：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂，可制得Fe．故答案為：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂．
（3）煉鋼是進一步除去煉出的鐵中的雜質的過程，利用的是氧氣與雜質金屬反應．因為雜質含量本來就不多，所以如果采用空氣的話，氧氣含量只有不到

1

5

，與雜質金屬接觸的幾率更小了，不利于除雜，空氣中還含有一部分雜質氣體很難從鋼水中除去．同時由于氧氣與雜質反應劇烈放熱，為反應進行提供了熱量，便于達到熔點，提高鋼材堅韌度等指標．綜合以上論述，故答案為：促使反應更加劇烈，并獲得更多的熱量．
（4）①由反應原理可知，利用反應3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂來制取Fe，焦炭高溫下與氧氣接觸發生如下反應，2C+O₂

△   .

2CO，為下步反應提供CO，同時放出大量的熱，還原赤鐵礦需要一定的熱量，而焦炭燃燒可以產生熱量，提高爐溫．故答案為：①產生一氧化碳 ②產生熱量（或提高爐溫）．
（5）工業上煉鐵時會用到焦炭，因而煉得的生鐵中含有碳；而實驗室直接用CO氣體與Fe₂O₃反應，生成物沒有其他雜質，故“煉”得的鐵不含碳．故答案為：工業上的生鐵含有碳，而實驗室“煉”得的鐵不含碳
（6）對兩種干燥劑，一種為活潑金屬，一種為堿性氧化物，可以加入稀鹽酸，兩種物質分別發生以下反應：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，CaO+2HCl═CaCl₂+H₂O，有氣泡產生的為鐵粉，無氣泡產生的為生石灰．故答案為：取樣后加入稀鹽酸，有氣泡產生的為鐵粉，否則為生石灰
（7）設需40%的濃鹽酸的體積為x．
1200g×10%=x×40%×1.2g/mL
         x=250mL
故答案為：250mL

點評：本題以煉鋼為信息，結合了課本基礎知識解題，體現了課本基礎的重要性，同時發散思維，結合了鐵和生石灰的性質進行區別鑒定，還要求具有一定的運算能力．