Question

【題目】我國實施鋼鐵行業新規，促進鋼鐵行業轉型優化升級。煉鐵廠常以焦炭、赤鐵礦（主要成分是氧化鐵）、空氣等為主要原料放入高爐，在高溫條件下，煉鐵的反應過程如下圖所示。

（1）原料中焦炭在第①②步中都要用到，則焦炭的作用是______________。在冶煉反應過程中應先__________ (填“加熱”或“通入CO”)，其目的___________。

（2）當反應進行一段時間后，第③步中出現的現象為___________________，該反應化學方程式為______________。冶煉鐵時除CO外，還可用_______等物質來還原赤鐵礦中的氧化鐵。

（3）為了測定優質赤鐵礦中氧化鐵的質量分數�，F取該赤鐵礦樣品10g與足量的一氧化碳充分反應，測得反應后固體物質的質量為7.6g（假設磁鐵礦中的雜質不參加）。則赤鐵礦樣品中氧化鐵的質量分數為_____。

（4）金屬資源有限，要回收利用廢舊金屬，請說出這種保護措施的一點好處：_________。

Answer 1

【答案】作燃料提供高溫并生成還原劑CO 通入CO 排盡玻璃管內的空氣，防止加熱爆炸 固體由紅棕色變成黑色 C或H2 80% 節約金屬資源、減少環境污染等。

【解析】

（1）焦炭在①條件的高溫下和空氣充分反應生成二氧化碳，該過程中會放出大量的熱。在反應②中，焦炭和①中生成的二氧化碳在高溫下反應，生成一氧化碳。在冶煉的過程中，應該先通入一氧化碳，排盡裝置內的空氣。若沒有排盡則會導致氣體不純，點燃易爆炸。故答案為：作燃料提供高溫并生成還原劑CO、通入CO、排盡玻璃管內的空氣，防止加熱爆炸；

（2）第③步中的反應是一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，觀察到的現象是固體由紅棕色變為黑色。冶煉鐵時，還可以選擇同樣具有還原性的氫氣、碳還原氧化鐵。故答案為：固體由紅棕色變成黑色、、C或H2；

（3）設參加反應的氧化鐵的質量為x。

解得x=8g。則樣品中氧化鐵的質量分數為：。

（5）金屬資源有限，我們應該合理開采金屬資源，并且充分利用金屬資源。這樣可以保護金屬資源，而且可以避免對環境的污染等。故答案為：節約金屬資源、減少環境污染等。