Question

甲圖是一氧化碳與氧化鐵反應裝置的示意圖，乙圖是高爐煉鐵示意圖．請回答下列問題．

（1）寫出甲圖硬質玻璃管內反應的化學方程式：

 

．
（2）甲圖中尾氣處理的目的是

 

．
（3）乙圖中高爐煉鐵時焦炭的作用是

 

．
（4）為什么乙圖中生鐵出口低于爐渣出口？答：

 

．
（5）某鋼鐵廠每天消耗5000t含氧化鐵76%的赤鐵礦石，該廠理論上可日產含鐵98%的生鐵的質量是

 

t．（相對原子質量：Fe-56  C-12  O-16．計算結果精確到0.1t ）

Answer 1

分析：（1）玻璃管內盛放的氧化鐵與通入的氣體一氧化碳在加熱條件下發生反應生成鐵與二氧化碳；
（2）一氧化碳有毒，是污染空氣的三種有害氣體之一，不能直接排放；可利用其可燃性進行燃燒處理；
（3）焦炭為單質碳，可在氧氣中燃燒生成二氧化碳，同時放出大量的熱；可在高溫條件下與二氧化碳反應生成一氧化碳；
（4）被還原出來的鐵在高溫條件下熔化成液態鐵，鐵的密度大于爐渣；
（5）冶煉所得生鐵中鐵的質量與赤鐵礦石中鐵元素質量相等，據此，由礦石中鐵元素的質量計算可冶煉得生鐵的質量．

解答：解：（1）玻璃管內的氧化鐵在高溫條件下與一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳；
故答案為：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
（2）一氧化碳是有毒氣體，尾氣中的一氧化碳需要進行處理以防止直接排放污染空氣；
故答案為：防止一氧化碳污染；
（3）焦炭燃燒放出大量的熱，可以提供煉鐵所需要的溫度；高溫下焦炭可以與二氧化碳反應生成一氧化碳，為煉鐵提供還原劑；
故答案為：產生熱量（或“提高爐溫”或產生一氧化碳）；
（4）在高溫條件下，生鐵熔化成液體，由于生鐵密度大于爐渣密度，液體生鐵流至高爐底部；
故答案為：因為液態生鐵密度大于爐渣密度；
（5）5000t含氧化鐵76%的赤鐵礦石中氧化鐵的質量=5000t×76%=3800t
3800t氧化鐵中含鐵的質量=3800t×

56×2

160

×100%=2660t
含鐵98%的生鐵的質量=

2660t

98%

=2714.3t
故答案為：2714.3．

點評：高爐煉鐵中焦炭作為燃料和還原劑，是主要能源；石灰石，主要用來助熔、造渣；鐵礦石，提供鐵元素；空氣，為焦碳燃燒提供氧、提供熱量．