题目内容

2.钢铁在生产生活中应用广泛.如图是炼铁工业流程示意图.

(1)上述物质中属于铁合金的是生铁和钢.
(2)过程②在炼铁炉中进行.首先焦炭(C)在空气中完全燃烧,得到的产物再与灼热的焦炭反应生成一氧化碳,一氧化碳继续与磁铁矿(Fe3O4)反应得到金属铁.分别写出生成一氧化碳、金属铁的化学方程式:C+CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO、4CO+Fe3O4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+4CO2.
(3)为了节约资源,降低成本,防止大气污染,可将炉气(含有大量的碳氧化物、氮气和烟尘等)通过分离得到可循环使用的物质是CO,
(4)冶炼29t含四氧化三铁80%的磁铁矿,能得到含杂质2%的生铁的质量是17.1t(计算结果精确到0.1)

分析 (1)合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质;合金具有以下特点:①一定是混合物;②合金中至少有一种金属等.
(2)高炉炼铁的高炉中发生一系列化学变化,首先焦炭与空气中的氧气生成二氧化碳,然后生成的二氧化碳继续与焦炭反应生成气体还原剂一氧化碳,接下来一氧化碳还原四氧化三铁生成铁和二氧化碳,从而冶炼得到生铁;
(3)根据一氧化碳的毒性和用途分析.
(4)由磁铁矿的质量、四氧化三铁的质量分数,根据磁铁矿炼铁的化学方程式可以列式计算出理论上炼出铁的质量,进一步计算生铁的质量.

解答 解:(1)生铁和钢的主要成分是铁、碳,是铁的合金;
(2)焦炭为单质碳,在高温条件下与空气中氧气反应生成二氧化碳;方程式:C+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2;二氧化碳在高温条件下,与焦炭继续发生化合反应生成具有还原性的气体一氧化碳;方程式为:CO2+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO;一氧化碳在高温条件下,与赤铁矿石中的氧化铁发生氧化还原反应,生成铁和二氧化碳;方程式为:3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2
(3)由于一氧化碳有毒并且可以炼铁,所以可循环使用;
(4)设炼的生铁中理论上含铁的质量为x.
Fe3O4+4CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+4CO2
232            168
29t×80%       x  
$\frac{232}{29t×80%}$=$\frac{168}{x}$    x=16.8t
得到含杂质2%的生铁的质量是$\frac{16.8t}{1-2%}$=17.1t
故答案为:(1)生铁和钢
(2)C+CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO  4CO+Fe3O4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+4CO2
(3)CO      (4)17.1

点评 注意含杂质物质的化学方程式的计算,注意代入方程式计算的必须是纯物质的质量是正确解答此类题的关键

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