Question

【題目】豎爐冶鐵工藝流程如圖所示．
回答下列問題：
（1）該工藝流程中，甲烷的作用是 ， 冶煉出的鐵水屬于（填“純凈物”或“混合物”）．
（2）用化學方程式表示還原反應室內煉鐵的原理 ． （寫一個）
（3）該工藝流程中，可循環利用的物質是 ．

Answer 1

【答案】
（1）燃燒產生熱量、做生產合成氣的原料；燃燒產生熱量、做生產合成氣的原料
（2）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2或3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O
（3）CO2和H2O（高溫尾氣）
【解析】解：（1）甲烷燃燒放出了大量的熱，能夠給煉鐵提供熱量，同時生成了二氧化碳和水，提供了生產合成氣的原料；而在煉鐵的過程中不可避免的會引入一些雜質，所以冶煉出的鐵水屬于混合物；（2）從圖中可以得出一氧化碳和氫氣進入豎爐中充當了還原劑，所以發生的反應為氫氣和氧化鐵以及一氧化碳和氧化鐵的反應，它們反應的化學方程式分別為：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2、3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O；（3）根據甲烷燃燒的產物為二氧化碳和水，而高溫尾氣的成分也為二氧化碳和水，它們進入催化反應室中可以得到合成氣體（一氧化碳和氫氣）；所以可以判斷在該過程中能夠被循環利用的物質為二氧化碳和水． 所以答案是：（1）燃燒產生熱量、做生產合成氣的原料；混合物；（2）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2或3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O；（3）CO2和H2O（高溫尾氣）．
【考點精析】掌握鐵的冶煉和純凈物和混合物的判別是解答本題的根本，需要知道鐵冶煉的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣；常見的鐵礦石有磁鐵礦（主要成分是Fe3O4 ）、赤鐵礦（主要成分是Fe2O3 ）；純凈物是由同一種物質組成的物質.它包括單質和化合物.混合物是由多種物質組成的物質．混合物也可以由單質組成，如氫氣和氧氣在一起，就是由單質組成的混合物．總之混合物里至少有兩種或兩種以上的物質．