Question

钢铁工业是国家工业的基础。

⑴工业上若采用的铁矿石的主要成分为氧化铁，则炼铁的主要反应原理为         （用化学方程式表示），其所用的设备为         ，生铁出口低于炉渣出口的原因是               。

⑵某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验，对固体产物成分等进行探究。

【设计实验】 用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末，实验装置如图。

【进行实验】

该小组按上述实验设计进行实验，实验时应先          （填“通入  一氧化碳”或“点燃酒精灯”），目的 是：                  。

测得下列数据：

①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末 的总质量66.0g（玻璃管的质量为

60.0g）；

②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g（冷却到室温称量）。

【分析与讨论】 本实验中，玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家提出查阅资料。

【查阅资料】

①一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关。

②一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁。

③

物质	四氧化三铁	氧化亚铁	氧化铁	铁粉
颜色	黑色	黑色	红色	黑色
能否被磁铁吸引	能	不能	不能	能

【实验与猜想】

①该小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体粉末全部能被吸引，则该黑色固体粉末中不可能含有          和          。

②进行猜想：黑色固体粉末可能 a．全部为铁　　　　 b．        　c．        

【得出结论】 通过实验中获得的数据进行计算，得出黑色固体粉末为    ▲     。

【反思与评价】

①一氧化碳还原氧化铁的实验中，若要得到铁可适当提高温度和              。

②实验装置图中采用虚线框内的装置，其作用有            和            等。

 

Answer 1

    答案   （1）     3CO + Fe2O3       2Fe + 3CO2        高炉    生铁密度大于炉渣的密度

（2）【进行实验】通入一氧化碳    排尽空气，防止爆炸

【实验与猜想】 FeO 或 Fe3O4                    Fe3O4或  FeO     

全部为Fe3O4 或Fe 和 Fe3O4的混合物    Fe 和 Fe3O4的混合物或全部为Fe3O4

【得出结论】全部为Fe3O4（2分）

【反思与评价】① 反应时间

              ② 收集（处理）CO  和  检验CO2