Question

9．钢铁是使用最多的金属材料．
（1）生铁和钢都是铁合金，其中含碳量较高的是生铁．
（2）人们常用“铜墙铁壁”来形容物体的坚固，但铁在一定条件下也能发生各种反应．如铁丝能够在氧气中燃烧，反应的化学方程式是3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．
（3）某炼铁厂用赤铁矿石（主要成分Fe₂O₃）作原料冶炼生铁．Fe₂O₃中含铁的质量分数是70%．炼铁的主要化学反应原理可用化学方程式表为（只写一个）3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．5000t含Fe₂O₃84%的赤铁矿中，含氧化铁的质量是4200tt，上述赤铁矿理论上可炼得含铁98%的生铁3000t．

Answer 1

分析 （1）根据生铁和钢都是铁的合金，根据它们的组成进行分析解答即可．
（2）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，写出反应的化学方程式即可．
（3）化合物中元素的质量分数=$\frac{相对原子质量×原子个数}{相对分子质量}$×100%，进行分析解答．根据赤铁矿炼铁的原理，写出化学方程式；由赤铁矿石的质量、氧化铁的质量分数、生铁中铁的质量分数，根据赤铁矿炼铁的化学方程式可以列式计算出炼出生铁的质量．

解答 解：
（1）生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，其中含碳量较高的是生铁．
（2）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．
（3）氧化铁中铁元素的质量分数为$\frac{56×2}{56×2+16×3}$×100%=70%．炼铁的主要化学反应原理是：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
5000t含Fe₂O₃84%的赤铁矿中，含氧化铁的质量是5000t×84%=4200t；  
设理论上可炼出含铁98%的生铁的质量为x
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160            112
4200t         98%x 
$\frac{160}{4200t}=\frac{112}{98%x}$
x=3000t
答案：
（1）生铁
（2）3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄
（3）70     3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂     4200，3000

点评 本题难度不大，掌握生铁和钢的组成与区别、金属的化学性质是正确解答本题的关键．