Question

6．考古發(fā)現(xiàn)距今1000余年的遼代“首鋼”遺址群，其冶煉的工藝原理與現(xiàn)代技術(shù)基本一樣．當時工人在爐后拉風箱，從高爐上方傾入鐵礦石和木炭，融化的鐵水和爐渣會從高爐下方流出．
（1）下列關(guān)于生鐵的說法正確的是D．
A．人類使用金屬鋁的年代早于鐵
B．生鐵比不銹鋼耐腐蝕
C．通過高爐煉得的鐵為純鐵
D．生鐵的硬度通常要比純鐵的硬度大
（2）從高爐上方傾入鐵礦石和木炭，木炭的作用除了可以提供熱量，還可以提供一氧化碳，此反應(yīng)的化學方程式為CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO．
（3）工人在爐后拉風箱為什么能使其中的燃料燃燒更旺？
（4）遼代的冶煉工藝原理與現(xiàn)代技術(shù)基本一樣．實驗室煉鐵如圖：

實驗開始時先通一氧化碳的目的是除去試管中的空氣，實驗過程中硬質(zhì)玻璃管中的現(xiàn)象是紅色固體變成黑色，該實驗的不足之處一氧化碳氣體有毒，沒有進行尾氣處理．
（5）據(jù)推測，當時高爐日產(chǎn)含鐵1.12t的生鐵，請問需要含氧化鐵80%的赤鐵礦石多少t？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)生鐵的相關(guān)知識來分析；
（2）根據(jù)反應(yīng)原理來分析；
（3）根據(jù)促進物質(zhì)燃燒的方法解答；
（4）從可燃性氣體不純，點燃會發(fā)生爆炸考慮；從一氧化碳具有還原性，可以把紅色的氧化鐵還原成黑色的鐵粉考慮；從一氧化碳有毒，會污染空氣考慮；
（5）由赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)、鐵的質(zhì)量，根據(jù)赤鐵礦煉鐵的化學方程式可以列式計算出需要含80%的氧化鐵的赤鐵礦石的質(zhì)量．

解答 解：（1）A．人類使用鋁的年代比使用鐵要晚的多，故錯誤；
B．不銹鋼比生鐵耐銹蝕，故錯誤；
C．高爐煉鐵得到的是生鐵，故錯誤；
D．生鐵含碳量較高，硬度比純鐵大，故正確；故填：D；
（2）二氧化碳與碳在高溫的條件下反應(yīng)生成一氧化碳；故填：CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；
（3）工人拉風箱能夠提供足量的氧氣，能促使爐中的燃料燃燒更旺；故填：提供足量的氧氣；
（4）實驗開始時，由于一氧化碳具有可燃性，為了防止一氧化碳與空氣混合，加熱時發(fā)生爆炸，應(yīng)先通入一氧化碳，直至玻璃管內(nèi)的空氣完全排出時，再點燃酒精燈．
當紅色粉末變成黑色時，說明氧化鐵已經(jīng)變成了鐵，說明一氧化碳具有還原性．
實驗中有一部分一氧化碳釋放到了空氣中，由于一氧化碳有毒，會污染空氣，因此必須要對實驗產(chǎn)生的尾氣進行處理．
故填：除去試管中的空氣；紅色固體變成黑色；一氧化碳氣體有毒，沒有進行尾氣處理；
（5）設(shè)需要含80%的氧化鐵的赤鐵礦石的質(zhì)量為x．
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160           112
80%x         11.2t
$\frac{160}{112}=\frac{80%x}{11.2t}$
x=2t
答：需要含氧化鐵80%的赤鐵礦石質(zhì)量是2t．

點評 本題主要考查一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的實驗原理、裝置、步驟、現(xiàn)象和注意事項，難度稍大．