Question

3．某钢铁厂用焦炭与氧气反应产生的CO还原赤铁矿石（主要成分是Fe₂O₃）炼铁，炼出100t含杂质3%的生铁，至少需要氧气的体积（标准状况）是多少？

Answer 1

分析 发生反应：2C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO、3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，由方程式可知n（O₂）=$\frac{1}{2}$n（CO）=$\frac{3}{4}$n（Fe），再根据V=nV_m计算．

解答 解：m（Fe）=100t×（1-3%）=97t=97×10⁶g，则n（Fe）=$\frac{97×1{0}^{6}g}{56g/mol}$=$\frac{97}{56}$×10⁶mol，
发生反应：2C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO、3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，
由方程式可知n（O₂）=$\frac{1}{2}$n（CO）=$\frac{3}{4}$n（Fe）=$\frac{3}{4}$×$\frac{97}{56}$×10⁶mol，
故V（O₂）=22.4L/mol×$\frac{3}{4}$×$\frac{97}{56}$×10⁶mol=2.91×10⁷L，
答：至少需要氧气的体积（标准状况）是2.91×10⁷L．

点评 本题考查化学方程式有关计算，难度不大，明确发生的反应是解题关键，注意利用关系式进行解答．