Question

9．利用燃料燃燒能燒制陶瓷和冶煉金屬、洛陽牡丹瓷的燒制原料是高嶺土[Al₂（Si₂O₅）（OH）₄]，其中硅元素的化合價(jià)為+4工業(yè)煉鐵中焦炭的作用是產(chǎn)生熱量（或提高爐溫），產(chǎn)生還原劑一氧化碳，用2000t含氧化鐵80%的赤鐵礦來煉鐵，理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是1166.7t．

Answer 1

分析 根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零、工業(yè)煉鐵中焦炭的作用、質(zhì)量守恒定律（反應(yīng)前后元素的質(zhì)量不變），進(jìn)行分析解答．

解答 解：鋁元素顯+3價(jià)，氫氧根顯-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：（+3）×2+2x+（-2）×5+（-1）×4=0，則x=+4價(jià)．
焦炭燃燒放出大量的熱，可以提供煉鐵所需要的溫度；高溫下焦炭可以與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳，為煉鐵提供還原劑．
由質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素的質(zhì)量不變，用2000t含氧化鐵80%的赤鐵礦來煉鐵，理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是2000t×80%×$\frac{56×2}{56×2+16×3}$×100%÷96%≈1166.7t．
故答案為：+4；產(chǎn)生熱量（或提高爐溫），產(chǎn)生還原劑一氧化碳；1166.7．

點(diǎn)評 本題難度不大，掌握工業(yè)上煉鐵的反應(yīng)原理、化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零、質(zhì)量守恒定律等是正確解答本題的關(guān)鍵．