Question

早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器．鐵礦石冶煉成鐵是一個復(fù)雜的過程．
（1）在實驗室里，可以利用圖A、B兩套裝置將氧化鐵還原成鐵：

①裝置A中，木炭和氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式為

3C+2Fe₂O₃

高溫  .

4Fe+3CO₂↑

，該反應(yīng)所屬基本反應(yīng)類型為

置換

反應(yīng)；澄清石灰水中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O

．
②裝置B中，應(yīng)先

通一氧化碳

（選填“通一氧化碳”或“加熱氧化鐵”）；裝置末端的酒精燈能將一氧化碳轉(zhuǎn)化為無毒的二氧化碳，一氧化碳有毒是因為

一氧化碳極易與血液中的血紅蛋白結(jié)合，從而使血紅蛋白不能再與氧氣結(jié)合

．
（2）圖C是教材中煉鐵高爐及爐內(nèi)化學(xué)變化過程示意圖：
①若采用的鐵礦石主要成分為氧化鐵，請寫出A區(qū)和B區(qū)所發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：
A區(qū)：

3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂

B區(qū)：

C+O₂

點燃  .

CO₂ CO₂+C

高溫  .

2CO

②要煉出含鐵96%的生鐵3000t，至少需要含氧化鐵90%的赤鐵礦石的質(zhì)量是多少？

Answer 1

分析：（1）①木炭具有還原性可以將氧化鐵還原成鐵，同時生成二氧化碳，可以據(jù)此寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，該反應(yīng)為置換反應(yīng)；
②一氧化碳不但具有還原性，還具有可燃性，當(dāng)混有了空氣時在加熱或是點燃的條件下容易發(fā)生爆炸，所以實驗前應(yīng)該先通入一氧化碳，一氧化碳有毒，一氧化碳極易與血液中的血紅蛋白結(jié)合，從而使血紅蛋白不能再與氧氣結(jié)合，可以據(jù)此解答該題；
（2）①依據(jù)A區(qū)主要是生成鐵而B區(qū)主要是產(chǎn)生一氧化碳的情況書寫即可；
②由生鐵的質(zhì)量和含雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，根據(jù)一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計算出需要赤鐵礦石的質(zhì)量．

解答：解：（1）①木炭具有還原性可以將氧化鐵還原成鐵，同時生成二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3C+2Fe₂O₃

高溫  .

4Fe+3CO₂↑，該反應(yīng)為置換反應(yīng)；
②一氧化碳不但具有還原性，還具有可燃性，當(dāng)混有了空氣時在加熱或是點燃的條件下容易發(fā)生爆炸，所以實驗前應(yīng)該先通入一氧化碳；一氧化碳有毒，一氧化碳極易與血液中的血紅蛋白結(jié)合，從而使血紅蛋白不能再與氧氣結(jié)合，從而使人中毒；
（2）①依據(jù)A區(qū)主要是生成鐵的反應(yīng)，所以方程式為：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；而B區(qū)主要是產(chǎn)生一氧化碳共發(fā)生了兩個反應(yīng)，方程式為：C+O₂

點燃  .

CO₂，CO₂+C

高溫  .

2CO；
②設(shè)需要赤鐵礦石的質(zhì)量為x．
Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂
160             112
90%?x        3000t×96%=2880t

160

112

=

90%?x

2880t

解得：x=4571.4t．
答：至少需要含氧化鐵90%的赤鐵礦石的質(zhì)量是4571.4t．
故答案為：（1）①3C+2Fe₂O₃

高溫  .

4Fe+3CO₂↑；置換；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
②通一氧化碳；一氧化碳極易與血液中的血紅蛋白結(jié)合，從而使血紅蛋白不能再與氧氣結(jié)合；
（2）①3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；CO₂+C

高溫  .

2CO；
②4571.4t．

點評：此題是與煉鐵相關(guān)的實驗探究題，綜合性較強，尤其是利用數(shù)據(jù)對混合物的判斷提高了試題的難度，只要是掌握固體質(zhì)量變化是氧元素失掉的實質(zhì)便可迎刃而解．