Question

某鋼鐵聯合企業的基本生產流程示意圖如下：

請回答下列問題：
（1）設備A的名稱是______．
（2）寫出以磁鐵礦為主要原料在A設備內轉化成鐵的反應的化學方程式______ 3Fe+4CO₂

Answer 1

【答案】分析：（1）根據工業上由鐵礦煉鐵的設備是高爐進行解答；
（2）煉鐵的原理是利用還原劑CO在高溫下還原Fe₃O₄；
（3）反應在下部進行，所以下部溫度最高．
（4）煉鋼時的反應為放熱反應，所以不需另用燃料加熱；產物中因含有少量雜質而變成生鐵，煉鋼是進一步除去煉出的鐵中的雜質的過程，利用的是氧氣與雜質金屬反應．因為雜質含量本來就不多，所以如果采用空氣的話，氧氣含量只有不到1/5，與雜質金屬接觸的幾率更小了，不利于除雜，氧氣濃度越大碰撞幾率越大也更容易除去雜質；
（5）根據沉淀的量進行計算即可．
解答：解：：（1）工業上由鐵礦煉鐵的設備是高爐；
（2）煉鐵的原理是利用還原劑CO把金屬氧化物還原為金屬單質，自身生成CO₂的過程，反應的化學方程式為：4CO+Fe₃O₄3Fe+4CO₂；
（3）由于碳和氧氣反應放熱，所以應該是下部溫度最高．
（4）物質發生反應，實際上是物質微粒的相互碰撞，微粒濃度越大反應越充分、越劇烈，故煉鋼中選用氧氣而不選空氣是為了促使反應更加劇烈，并獲得更多的熱量，維持其他反應進行；
（5）設生成二氧化碳的質量為x．
CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂
44            100
x            0.25g

x=0.11g
0.11g二氧化碳中碳元素的質量=0.11g×=0.03g
鋼樣中含碳質量分數==0.6%
答：鋼樣中含碳質量分數為0.6%．
故答案為：（1）高爐；（2）4CO+Fe₃O₄3Fe+4CO₂；（3）下部；（4）放熱、使反應快速進行，放出更多的熱，維持其他反應進行；（6）0.6%．
點評：本題主要考查煉鐵的設備及原理，其中有考查了還原反應的書寫與配平；從微觀的角度考查化學反應的實質；利用化學方程式進行計算．此類題綜合性較強，相關聯的知識點較多，是中考的一個難點和重點．