Question

19．炼铁厂以赤铁矿石（主要成分为Fe₂O₃）、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁，主要反应过程如图所示：

请根据图和所学知识回答相关问题：
（1）生铁属于混合物（填“纯净物”或“混合物”）．
（2）反应过程①②③中，属于化合反应的有①②（填序号）．
（4）郑州地铁的建成促进了城市的发展，提升了郑州公共交通的运输能力．建设过程中使用了大量钢而不是纯铁的原因是硬度大．

Answer 1

分析 （1）生铁是铁的合金，合金属混合物；
（2）高炉炼铁的高炉中发生一系列化学变化，首先焦炭与空气中的氧气生成二氧化碳，然后生成的二氧化碳继续与焦炭反应生成气体还原剂一氧化碳，接下来一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，从而冶炼得到生铁，判断属于化合反应的有哪些；
（3）钢的硬度比纯铁大，据此解答．

解答 解：（1）生铁是铁的合金，属混合物；故填混合物；
（2）①焦炭为单质碳，在高温条件下与空气中氧气反应生成二氧化碳；化学方程式为：C+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO₂；
②二氧化碳在高温条件下，与焦炭继续发生化合反应生成具有还原性的气体一氧化碳；
化学方程式为：CO₂+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO；
③一氧化碳在高温条件下，与赤铁矿石中的氧化铁发生氧化还原反应，生成铁和二氧化碳；
化学方程式为：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．故反应过程①②③中，属于化合反应的有①②．故填①②；
（3）郑州公共交通的建设使用了大量的钢材而不是纯铁，主要是因为钢的硬度比纯铁大，故填：硬度大．

点评 此题主要考查高炉炼铁是利用焦炭先后与氧气、二氧化碳反应形成气体还原剂一氧化碳，该两反应发生的是化合反应，然后利用一氧化碳还原氧化铁得到铁和二氧化碳．