铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程.把铁矿石和焦炭.石灰石一起加入高炉.在高温下.利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来．一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为 ① ．某化学兴趣小组同学在学习炼铁的相关内容时.对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究． [提出问题]单质碳也具有还原性.碳还原氧化铁的化学方程式为 ② � 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来．一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为　　①　　．某化学兴趣小组同学在学习炼铁的相关内容时，对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究．

[提出问题]单质碳也具有还原性，碳还原氧化铁的化学方程式为　　②　　．为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石？

[猜想与假设]焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应不易完全．

[进行实验]实验步骤及注意事项如下：

①称取两份相同质量的氧化铁粉末．一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中；另一份放入下图装置B的玻璃管中．

②装置A和B两组实验同时开始进行．在装置B的反应中，实验开始前应先　　③　　(选填“通CO”或“加热”)；实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温，其原因是　　④　　．

[实验现象]当装置B的玻璃管中固体完全由　　⑤　　时(选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”)，装置A的试管中仍有　　⑥　　．

[解释与结论]焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应确实不易完全，这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因．

[交流与反思]经过查阅资料和讨论，该小组同学发现除了上述原因外，工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因，试写出其中的一个：　　⑦　　．

[完善实验]联想到单质碳的一些化学性质，甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生．为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO₂，将该气体通过下图的检验装置，正确的连接顺序是　　⑧　　(选填字母，装置可重复使用)．经过检验，证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO₂，因此装置A的不足之处是　　⑨　　．

答案：
解析：

　　①3CO＋Fe₂O₃2Fe＋3CO₂　(2分)

　　[提出问题]②3C＋2Fe₂O₃4Fe＋3CO₂↑(2分)

　　[进行实验]③通CO(1分)　④防止高温下铁又被进入的空气氧化(2分)

　　[实验现象]⑤红色变为黑色(1分)　⑥仍有红色物质(1分)

　　[交流与反思]⑦焦炭是固体，不容易和生成的铁分离(或焦炭中含有杂质，影响铁的纯度；或焦炭与氧气反应生成一氧化碳的同时放出大量的热，可提供一氧化碳还原铁矿石所需的高温，节约能源)(合理即可)(2分)

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