Question

6．竖炉冶铁工艺流程如图所示．

回答下列问题：
（1）该工艺流程中，甲烷的作用是燃烧产生热量、做生产合成气的原料，冶炼出的铁水属于燃烧产生热量、做生产合成气的原料（填“纯净物”或“混合物”）．
（2）用化学方程式表示还原反应室内炼铁的原理3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂或3H₂+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3H₂O．（写一个）
（3）该工艺流程中，可循环利用的物质是CO₂和H₂O（高温尾气）．

Answer 1

分析 （1）根据甲烷燃烧产生的热量及炼铁的原理解答，根据物质的分类标准来判断铁水所属物质的种类；
（2）根据炼铁的反应原理来完成解答；
（3）根据甲烷燃烧的产物和该流程最后所产生的气体来完成解答即可．

解答 解：（1）甲烷燃烧放出了大量的热，能够给炼铁提供热量，同时生成了二氧化碳和水，提供了生产合成气的原料；而在炼铁的过程中不可避免的会引入一些杂质，所以冶炼出的铁水属于混合物；
（2）从图中可以得出一氧化碳和氢气进入竖炉中充当了还原剂，所以发生的反应为氢气和氧化铁以及一氧化碳和氧化铁的反应，它们反应的化学方程式分别为：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂、3H₂+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3H₂O；
（3）根据甲烷燃烧的产物为二氧化碳和水，而高温尾气的成分也为二氧化碳和水，它们进入催化反应室中可以得到合成气体（一氧化碳和氢气）；所以可以判断在该过程中能够被循环利用的物质为二氧化碳和水．
故答案为：（1）燃烧产生热量、做生产合成气的原料；混合物；
（2）3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂或3H₂+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3H₂O；
（3）CO₂和H₂O（高温尾气）．

点评 解答这类题目时，首先，要熟记和理解铁的冶炼的原理、原料、设备、涉及的反应、和产物及其相关知识等；然后，根据所给的实验、问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，细致地阅读、分析题意等，联系着生活实际，细心地进行探究、推理，最后，按照题目的要求，认真地进行选择或解答即可．