Question

18．工業(yè)上煉鐵煉鋼和軋制鋼材的主要流程如圖．

已知生鐵的含量含碳量為2%-4.3%鋼的含碳量為0.03%-2%．
（1）反應(yīng)：①Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，②Fe₂O₃+3C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO．屬于置換反應(yīng)的是②，用于高爐煉鐵的原理是①（填序號）
（2）煉鐵的固體原料需經(jīng)過粉碎，其目的是增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率．
（3）熱空氣和高爐氣體的主要成分有一種相同，這種氣體的化學(xué)式是N₂．爐渣中含有硅酸鈣（CaSiO₃），其中硅元素的化合價(jià)是+4．
（4）煉鋼爐中，通入純氧的目的是使生鐵中碳充分反應(yīng)，降低碳的含量．將鋼錠軋成鋼板，體現(xiàn)了金屬的延展性．
（5）鋼鐵制品可能會(huì)生銹，寫出用稀硫酸除銹反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．

Answer 1

分析 （1）置換反應(yīng)是指由一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)，生成另外一種單質(zhì)和一種化合物的反應(yīng)；根據(jù)工業(yè)煉鐵的原理來分析解答；
（2）反應(yīng)物接觸面積越大，反應(yīng)速率越快；
（3）根據(jù)氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定以及化合物中元素化合價(jià)的計(jì)算方法來分析；
（4）根據(jù)鋼鐵的冶煉過程結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行分析解答即可；
（5）鐵銹的主要成分是氧化鐵，氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水．

解答 解：（1）反應(yīng)②中反應(yīng)物和生成物都是一種單質(zhì)和一種化合物，屬于置換反應(yīng)；高爐煉鐵的原理是在高溫的條件下，用一氧化碳做還原劑，將鐵從其氧化物中還原出來；故填：②；①；
（2）煉鐵的固體原料需經(jīng)過粉碎，粉碎的目的是增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率．故填：增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率；
（3）氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，熱空氣中的氮?dú)鉀]有參與反應(yīng)，所以排放出的高爐氣體中也含有氮?dú)猓烩}元素顯+1價(jià)，氧元素顯-2價(jià)，設(shè)硅元素的化合價(jià)是x，根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，可得：（+2）+x+（-2）×3=0，則x=+4價(jià)；故填：N₂；+4；
（4）煉鋼爐中通入氧氣可以使生鐵中的碳充分反應(yīng)，降低含碳量，將鋼錠軋成鋼板，體現(xiàn)了金屬的延展性；故填：使生鐵中碳充分反應(yīng)，降低碳的含量；延展；
（5）氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．故填：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．

點(diǎn)評 本題考查的是煉鐵、煉鋼的原理的知識(shí)，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行．