Question

6．我国是世界上钢铁产量最多的国家．传统的炼铁法是用焦炭、空气和铁矿石冶炼铁．
（1）铁矿石有赤铁矿（Fe₂O₃）、磁铁矿（Fe₃O₄），纯净矿石中含铁质量分数最高的是磁铁矿．
（2）利用焦炭和空气来产生炼铁的还原剂CO气体，产生CO气体的可能的反应方程式为：2C+CO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO（写出一个即可）．
（3）传统的炼铁法除得到铁外还会产生大量的CO₂．空气中这种气体含量高会产生温室效应，现在科学家们正在研究电解熔融的Fe₂O₃得到铁，该方法同时得到氧气体．
（4）请计算用CO炼铁法将1000吨含Fe₂O₃ 80%的赤铁矿冶炼成铁，可得到多少吨含铁96%的生铁．

Answer 1

分析 （1）根据铁矿石中主要成分的含铁量进行分析；
（2）根据反应物和生成物写出化学方程式；
（3）根据二氧化碳增多会产生温室效应，根据电解熔融氧化铁生成铁和氧气解答；
（4）由赤铁矿石的质量、氧化铁的质量分数、生铁中铁的质量分数，根据赤铁矿炼铁的化学方程式可以列式计算出炼出生铁的质量．

解答 解：（1）赤铁矿（主要成份是Fe₂O₃），Fe%=$\frac{56×2}{56×2+16×3}$×100%=70%，
磁铁矿（主要成份是Fe₃O₄），Fe%=$\frac{56×3}{56×3+16×4}$×100%=72.4%，纯净矿石中含铁质量分数最高的是磁铁矿；
（2）在高温下，焦炭跟氧气反应生成二氧化碳，反应为：C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂；二氧化碳被焦炭还原成一氧化碳，一氧化碳具有还原性，反应为：2C+CO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO；
（3）传统的炼铁法除得到铁外还会产生大量的CO₂．空气中这种气体含量高会产生温室效应，现在科学家们正在研究电解熔融的Fe₂O₃得到铁，该方法同时得到氧气；
（4）设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x．
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160           112
1000t×80%    96%x
$\frac{160}{1000t×80%}=\frac{112}{96%x}$
x≈583.3t
答案：
（1）磁铁矿；
（2）2C+CO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO；
（3）温室；氧；
（4）可得到583.3吨含铁96%的生铁

点评 掌握铁的冶炼方法和注意事项，了解金属元素的存在及常见的金属矿物．考查含杂质物质的化学方程式的计算，注意代入方程式计算的必须是纯物质的质量是正确解答此类题的关键