Question

【题目】竖炉冶铁工艺流程如图所示．
回答下列问题：
（1）该工艺流程中，甲烷的作用是 ， 冶炼出的铁水属于（填“纯净物”或“混合物”）．
（2）用化学方程式表示还原反应室内炼铁的原理 ． （写一个）
（3）该工艺流程中，可循环利用的物质是 ．

Answer 1

【答案】
（1）燃烧产生热量、做生产合成气的原料；燃烧产生热量、做生产合成气的原料
（2）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2或3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O
（3）CO2和H2O（高温尾气）
【解析】解：（1）甲烷燃烧放出了大量的热，能够给炼铁提供热量，同时生成了二氧化碳和水，提供了生产合成气的原料；而在炼铁的过程中不可避免的会引入一些杂质，所以冶炼出的铁水属于混合物；（2）从图中可以得出一氧化碳和氢气进入竖炉中充当了还原剂，所以发生的反应为氢气和氧化铁以及一氧化碳和氧化铁的反应，它们反应的化学方程式分别为：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2、3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O；（3）根据甲烷燃烧的产物为二氧化碳和水，而高温尾气的成分也为二氧化碳和水，它们进入催化反应室中可以得到合成气体（一氧化碳和氢气）；所以可以判断在该过程中能够被循环利用的物质为二氧化碳和水． 所以答案是：（1）燃烧产生热量、做生产合成气的原料；混合物；（2）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2或3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O；（3）CO2和H2O（高温尾气）．
【考点精析】掌握铁的冶炼和纯净物和混合物的判别是解答本题的根本，需要知道铁冶炼的原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气；常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是Fe3O4 ）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）；纯净物是由同一种物质组成的物质.它包括单质和化合物.混合物是由多种物质组成的物质．混合物也可以由单质组成，如氢气和氧气在一起，就是由单质组成的混合物．总之混合物里至少有两种或两种以上的物质．