Question

6．考古发现距今1000余年的辽代“首钢”遗址群，其冶炼的工艺原理与现代技术基本一样．当时工人在炉后拉风箱，从高炉上方倾入铁矿石和木炭，融化的铁水和炉渣会从高炉下方流出．
（1）下列关于生铁的说法正确的是D．
A．人类使用金属铝的年代早于铁
B．生铁比不锈钢耐腐蚀
C．通过高炉炼得的铁为纯铁
D．生铁的硬度通常要比纯铁的硬度大
（2）从高炉上方倾入铁矿石和木炭，木炭的作用除了可以提供热量，还可以提供一氧化碳，此反应的化学方程式为CO₂+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO．
（3）工人在炉后拉风箱为什么能使其中的燃料燃烧更旺？
（4）辽代的冶炼工艺原理与现代技术基本一样．实验室炼铁如图：

实验开始时先通一氧化碳的目的是除去试管中的空气，实验过程中硬质玻璃管中的现象是红色固体变成黑色，该实验的不足之处一氧化碳气体有毒，没有进行尾气处理．
（5）据推测，当时高炉日产含铁1.12t的生铁，请问需要含氧化铁80%的赤铁矿石多少t？

Answer 1

分析 （1）根据生铁的相关知识来分析；
（2）根据反应原理来分析；
（3）根据促进物质燃烧的方法解答；
（4）从可燃性气体不纯，点燃会发生爆炸考虑；从一氧化碳具有还原性，可以把红色的氧化铁还原成黑色的铁粉考虑；从一氧化碳有毒，会污染空气考虑；
（5）由赤铁矿石中氧化铁的质量分数、铁的质量，根据赤铁矿炼铁的化学方程式可以列式计算出需要含80%的氧化铁的赤铁矿石的质量．

解答 解：（1）A．人类使用铝的年代比使用铁要晚的多，故错误；
B．不锈钢比生铁耐锈蚀，故错误；
C．高炉炼铁得到的是生铁，故错误；
D．生铁含碳量较高，硬度比纯铁大，故正确；故填：D；
（2）二氧化碳与碳在高温的条件下反应生成一氧化碳；故填：CO₂+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO；
（3）工人拉风箱能够提供足量的氧气，能促使炉中的燃料燃烧更旺；故填：提供足量的氧气；
（4）实验开始时，由于一氧化碳具有可燃性，为了防止一氧化碳与空气混合，加热时发生爆炸，应先通入一氧化碳，直至玻璃管内的空气完全排出时，再点燃酒精灯．
当红色粉末变成黑色时，说明氧化铁已经变成了铁，说明一氧化碳具有还原性．
实验中有一部分一氧化碳释放到了空气中，由于一氧化碳有毒，会污染空气，因此必须要对实验产生的尾气进行处理．
故填：除去试管中的空气；红色固体变成黑色；一氧化碳气体有毒，没有进行尾气处理；
（5）设需要含80%的氧化铁的赤铁矿石的质量为x．
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160           112
80%x         11.2t
$\frac{160}{112}=\frac{80%x}{11.2t}$
x=2t
答：需要含氧化铁80%的赤铁矿石质量是2t．

点评 本题主要考查一氧化碳与氧化铁反应的实验原理、装置、步骤、现象和注意事项，难度稍大．