Question

钢铁是重要的金属材料，在工农业生产和生活中应用非常广泛。

I．铁的冶炼

工业炼铁的原理是高温下用CO作还原剂，将铁从氧化物中还原出来。请回答下列问题：

（1）高炉炼铁中，焦炭的作用除了可以生成一氧化碳外，还能  ▲   ；

（2）某钢铁厂每天消耗5000t含氧化铁80%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含铁98%的

生铁的质量是多少？

II．实验探究炼铁原理

某化学兴趣小组在实验室中模拟工业炼铁的原理，并探究CO与Fe₂O₃反应后的产物。

通过查阅资料知道：①草酸（H₂C₂O₄）固体与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳，反应方程式为：H₂C₂O₄           CO↑+ CO₂↑+ H₂O。

②NaOH溶液可以吸收二氧化碳，反应方程式为：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O

③常温下，Ca(OH)₂微溶于水；于是他设计了下图的实验装置，结合装置回答下列问题：

（1）图A是用固体草酸和浓硫酸制取CO的反应装置，你认为应选择下图中的  ▲   （填装置编号）；

（2）图中装置C、D的作用分别是  ▲   、    ▲   ；

（3）为了证明产物中有二氧化碳，装置F中的试剂应该是少量的澄清石灰水，该反应的化学方程式为    ▲    ；

（4）该装置设计有一个明显缺陷，你认为是    ▲    。

（5）实验时准确称取一定质量纯净的Fe₂O₃固体按上图进行实验，当E中固体全部变黑

后，继续通入CO直到玻璃管冷却。将得到黑色的固体加入到足量的稀盐酸，发现

固体全部溶解，但无气泡产生。

查阅资料：a. 铁的氧化物在足量的稀盐酸中均能全部溶解。

b. Fe₂O₃与CO反应的固体生成物可能情况如下：

根据“无气泡”猜想，黑色粉末可能是：① Fe₃O₄ ；②    ▲    ③    ▲    。

（6）定量分析  用电子天平称量得部分数据如下：

	玻璃管质量	玻璃管及其中固体的质量	装置F及其中物质的总质量
反应前	28.20 g	33.00 g	300.0 g
反应后	32.84 g	300.4 g

根据上述数据，请选择有效的数据，推断出反应后黑色固体的成分。（写出计算过程）

                ▲                。

Answer 1

（本题共17分，化学方程式2分，第I（2）为6分，第II（6）为2分．，其余每空1分）

I．（1）提供热源，维持炉温

         （2）（3分）解：设理论上可日产含含铁98%的生铁的质量为……0.5分  

             Fe₂O₃   +   3CO     ^高温    2Fe + 3CO₂……………………2分   

160                      112

5000t×80%                 98%﹒x  ……………………1分

           …………1分

                                        

=2857.t                               ……………………1分

答：理论上可日产含含铁98%的生铁的质量为2857.t。………            0.5分