Question

我市大宝山铁矿的铁矿石主要成分是褐（赤）铁矿（主要成分是Fe₂O₃和脉石SiO₂）．大宝山选矿厂采用最新的“磁化焙烧”工艺，将含脉石的细粒铁矿粉加入磁化焙烧炉中，焙烧温度控制在700～850℃之间，利用煤粉不完全燃烧产生的还原性气体CO作还原剂，同时使铁矿粉在焙烧炉内剧烈翻腾，将褐（赤）铁矿转化为磁铁矿（主要成分是Fe₃O₄），进而将矿石与脉石有效分离．大宝山选矿厂选矿的主要工艺流程如下：
（1）经粗选的铁矿石粉碎的目的是

 

；
（2）写出磁化焙烧炉时反应的化学方程式

 

；
（3）实现磁铁矿粉与脉石分离的原理是

 

；若在实验室除去少量该褐（赤）铁矿中的脉石SiO₂，则可向其中加入

 

溶液，加热，过滤，得到较纯净的Fe₂O₃；
（4）已知煤粉不完全燃烧时还有炭单质产生．磁化焙烧过程中另外需加入CaCO₃进行铁矿石的脱硫处理，如图为加CaCO₃和不加CaCO₃对磁铁矿粉产率的影响，根据图象分析，CaCO₃的另一作用为

 

；

Answer 1

分析：（1）依据影响化学反应速率的因素分析，铁矿石粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率；
（2）依据流程分析铁矿石冶炼铁的原理是利用生成的还原剂一氧化碳还原氧化铁生成铁；
（3）利用磁铁矿具有磁性，脉石无磁性的性质实现磁铁矿粉与脉石分离；脉石的主要成分是二氧化硅，加入氢氧化钠溶液可以溶解除去；
（4）高温下，碳酸钙分解生成二氧化碳，二氧化碳能被碳还原生成一氧化碳．

解答：解：（1）铁矿石粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，故答案为：增大铁矿石与煤气反应时的接触面积，从而增大反应速率；
（2）流程可知铁矿石冶炼铁的原理是利用生成的还原剂一氧化碳还原氧化铁生成铁，反应的化学方程式为3Fe₂O₃+CO

高温  .

2Fe₃O₄+CO₂，
故答案为：3Fe₂O₃+CO

高温  .

2Fe₃O₄+CO₂；
（3）利用磁铁矿具有磁性，脉石无磁性的性质实现磁铁矿粉与脉石分离；脉石的主要成分是二氧化硅，是酸性氧化物，加入氢氧化钠溶液可以溶解除去，
故答案为：磁铁矿粉有磁性而脉石无磁性；NaOH；
（4）高温下，碳酸钙分解生成二氧化碳，二氧化碳能被碳还原生成一氧化碳，所以加入碳酸钙能增加一氧化碳的含量，则还原铁粉的产率增大，
故答案为：分解产生CO₂与C反应生成还原剂CO．

点评：本题考查了铁的氧化物，冶炼铁的原理分析应用，题干分析判断是解题关键，题目难度中等．