17.铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉,在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来.一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2.某化学兴趣小组同学在学习炼铁的相关内容时,对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究.

【提出问题】单质碳也具有还原性,碳还原氧化铁的化学方程式为3C+2Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe+3CO2↑.为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石?
【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应不易完全.
【进行实验】实验步骤及注意事项如下:
①称取两份相同质量的氧化铁粉末.一份与足量的碳粉均匀混合放入如图装置A的试管中;另一份放入如图装置B的玻璃管中.
②装置A和B两组实验同时开始进行.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,其原因是防止高温下铁又被进入的空气氧化.
【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由时红色变为黑色(选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”),装置A的试管中仍有红色物质.
【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应确实不易完全,这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因?.
【交流与反思】经过查阅资料和讨论,该小组同学发现除了上述原因外,工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因,试写出其中的一个:焦炭是固体,不容易和生成的铁分离.
【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质,甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生.为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2,将该气体通过如图的检验装置,正确的连接顺序是C→D→C→E→C(选填字母,装置可重复使用).经过检验,证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO2,因此装置A的不足之处是缺少尾气处理装置.
 0  150389  150397  150403  150407  150413  150415  150419  150425  150427  150433  150439  150443  150445  150449  150455  150457  150463  150467  150469  150473  150475  150479  150481  150483  150484  150485  150487  150488  150489  150491  150493  150497  150499  150503  150505  150509  150515  150517  150523  150527  150529  150533  150539  150545  150547  150553  150557  150559  150565  150569  150575  150583  211419 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网