Question

7．从楚王陵中出土的铁器中发现了迄今世界上最早的炒钢技术，说明中国早在公元前2世纪就掌握了炒钢技术．
炒钢是一种冶炼技术，冶炼时先将生铁加热到液态或半液态，然后靠鼓风或加进精矿粉，降低生铁的含碳量，使其成钢．由于在冶炼中要不断搅拌，好象炒菜一样，因而得名．
（1）生铁的含碳量为2%--4.3%．炼得的钢是混合物（选填“纯净物”或“混合物”）．
（2）将生铁加热到液态或半液态并不断搅拌的原因是什么？
（3）写出向液态生铁中鼓风和加进精矿粉（以赤铁矿为例）所发生反应的化学方程式．

Answer 1

分析 根据生铁和钢的主要成分是铁，其中含有碳等物质．生铁中含碳量较高，加热到液态并搅拌，利于铁水中的碳和空气中的氧气反应生成二氧化碳跑出，降低含碳量．向液态生铁中鼓风是用氧气将生铁中多余的碳氧化而除去．加进精矿粉（赤铁矿）是用精矿粉把生铁中多余的碳氧化而除去进行解答．

解答 解；（1）根据铁中含有的碳的质量分数的大小，把铁的合金分为生铁和钢；含碳量在2%～4.3%之间的属于生铁，含碳量在0.03%～2%之间的属于钢．故钢是混合物．
（2）将生铁加热到液态或半液态并不断搅拌可以增加反应物的接触面积，加快反应的进行；
（3）向液态生铁中鼓风是用氧气将生铁中多余的碳氧化而除去，反应的化学方程式为C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂．加进精矿粉（赤铁矿）是用精矿粉把生铁中多余的碳氧化而除去，反应的化学方程式为：3C+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe+3CO₂↑．
故答案为：（1）2%--4.3%；混合物；
（2）增加反应物的接触面积，加快反应；
（3）C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂；3C+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe+3CO₂↑．

点评 本题难度一般，从生铁和钢的成分方面对比，并结合反应发生的环境，分析得出结论是解题的关键．