题目内容

天宫一号和神八对接成功，蛟龙号水下勘察作业突破7000米，是我国航天和航海史上国人引以为傲的大事件，在这其中，化学功不可没．例如用到了性能优越的合金材料．生活中也有很多地方用到合金，如生铁和钢是铁的合金．据所给内容回答问题：

（1）从图1所示铁原子结构示意图可知，铁原子的核电荷数是

．
（2）工业上，炼铁的原料是赤铁矿和焦炭，工业炼铁的反应原理是

Fe₂O₃+3CO

高温

2Fe+3CO₂

Fe₂O₃+3CO

高温

2Fe+3CO₂

（用化学方程式表示）．
（3）在化学实验室里，可以利用图2装置制得铁：
①在装置B的反应中，实验开始前应先

通CO

（选填“通CO”或“加热”）；实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温，其原因是

防止生成的铁被空气中的氧气氧化

．
②A、B处可观察到的实验现象是什么？C处酒精灯的作用是什么
（4）我国钢铁产量多年居世界第一位，每年要进口大量的铁矿石．1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含杂质4%的生铁多少吨？（计算结果保留整数）．

分析：（1）根据在原子中，核内质子数等于核外电子数分析；
（2）根据炼铁的原理，写出反应的方程式；
（3）①根据一氧化碳具有可燃性，与空气的混合气体在点燃时能繁声爆炸及热的铁能与空气中氧气反应分析实验的步骤；
②根据一氧化碳与氧化铁的反应及二氧化碳与氢氧化钙的反应分析A、B处的现象，根据一氧化碳有毒能污染空气分析C处的作用；
（4）根据炼铁的原理，由氧化铁的质量科求出铁的质量．

解答：解：（1）在原子中核内质子数等于核外电子数．所以，X=2+8+14+2=26；
（2）在高温条件下，一氧化碳与氧化铁反应，生成了铁和二氧化碳，反应的方程式是：Fe₂O₃+3CO

高温

2Fe+3CO₂；
（3）①由于一氧化碳具有可燃性，与空气的混合气体在点燃时能繁声爆炸；热的铁能与空气中氧气反应．所以，实验开始前应先通CO；实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温；
②在A处，在高温条件下，一氧化碳与氧化铁反应，生成了铁和二氧化碳，生成的二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水，所以，现象是：A处红色粉末变成黑色；B处澄清石灰水变浑浊；由于一氧化碳有毒能污染空气，所以，C处的作用是：除去尾气中的一氧化碳，防止污染空气；
（4）：设：1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含杂质4%的生铁的质量为х
Fe₂O₃+3CO

高温

2Fe+3CO₂160 112
1000t×80% （1-4%）x

160

112

1000t×80%

(1-4%)x

解得：x=583t．
故答为：（1）26；（2）Fe₂O₃+3CO

高温

2Fe+3CO₂；（3）①通CO，防止生成的铁被空气中的氧气氧化②②A处红色粉末变成黑色；B处澄清石灰水变浑浊除去尾气中的一氧化碳，防止污染空气；（4）1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含杂质4%的生铁583t．

点评：本题比较全面地考查了炼铁原理，步骤、注意事项及有关的计算．综合性较强，只有全面地了解了炼铁的知识才能完成有关问题的分析判断．