题目内容
【题目】我国实施钢铁行业新规,促进钢铁行业转型优化升级。炼铁厂常以焦炭、赤铁矿(主要成分是氧化铁)、空气等为主要原料放入高炉,在高温条件下,炼铁的反应过程如下图所示。
(1)原料中焦炭在第①②步中都要用到,则焦炭的作用是______________。在冶炼反应过程中应先__________ (填“加热”或“通入CO”),其目的___________。
(2)当反应进行一段时间后,第③步中出现的现象为___________________,该反应化学方程式为______________。冶炼铁时除CO外,还可用_______等物质来还原赤铁矿中的氧化铁。
(3)为了测定优质赤铁矿中氧化铁的质量分数。现取该赤铁矿样品10g与足量的一氧化碳充分反应,测得反应后固体物质的质量为7.6g(假设磁铁矿中的杂质不参加)。则赤铁矿样品中氧化铁的质量分数为_____。
(4)金属资源有限,要回收利用废旧金属,请说出这种保护措施的一点好处:_________。
【答案】作燃料提供高温并生成还原剂CO 通入CO 排尽玻璃管内的空气,防止加热爆炸 固体由红棕色变成黑色 C或H2 80% 节约金属资源、减少环境污染等。
【解析】
(1)焦炭在①条件的高温下和空气充分反应生成二氧化碳,该过程中会放出大量的热。在反应②中,焦炭和①中生成的二氧化碳在高温下反应,生成一氧化碳。在冶炼的过程中,应该先通入一氧化碳,排尽装置内的空气。若没有排尽则会导致气体不纯,点燃易爆炸。故答案为:作燃料提供高温并生成还原剂CO、通入CO、排尽玻璃管内的空气,防止加热爆炸;
(2)第③步中的反应是一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳,观察到的现象是固体由红棕色变为黑色。冶炼铁时,还可以选择同样具有还原性的氢气、碳还原氧化铁。故答案为:固体由红棕色变成黑色、、C或H2;
(3)设参加反应的氧化铁的质量为x。
解得x=8g。则样品中氧化铁的质量分数为:。
(5)金属资源有限,我们应该合理开采金属资源,并且充分利用金属资源。这样可以保护金属资源,而且可以避免对环境的污染等。故答案为:节约金属资源、减少环境污染等。