Question

13．据悉，北京市文物局在延庆发现了距今1000余年的辽代“炼铁”高炉遗址，其冶炼原理与现代技术基本一样． 当时工人在炉后拉风箱，从高炉上方倾入铁矿石和木炭，熔化的铁水和炉渣会从髙炉下方流出．
（1）下列有关说法正确的是BD
A．人类使用金属铝的年代早于铁 
B．生铁的硬度通常要比纯铁的硬度大 
C．通过高炉炼得的铁为纯铁
 D．在遗址发现的铁块锈迹斑斑，是因为铁的化学性质比较活泼
（2）铁制品易生锈，请写出一种防止铁制品锈蚀的方法在铁制品表面涂油
（3）从高炉上方倾入铁矿石和木炭，木炭的作用除了可以提供热量，还可以提供一氧化碳．
（4）工人拉风箱能促使炉中的燃料燃烧更旺的原因是提供足量的氧气？
（5）实验室可通过以下简单实验模拟工业炼铁的基本原理：

实验过程中先通一氧化碳的目的是除去试管中的空气硬质玻璃管中出现的实验现象是红色固体变成黑色，该实验的不足之处是一氧化碳气体有毒，没有进行尾气处理
（6）据推测，当时的高炉能日产含铁1.12t的生铁，请问需要含氧化铁80%的赤铁矿石质量是多少？

Answer 1

分析 （1）
A．根据人类使用金属材料的历史来分析；
B．根据合金的性质来分析；
C．根据高炉炼铁的产物来分析；
D．根据贴的化学性质分析；
（2）铁生锈的条件是与水和氧气接触，据此分析防锈的方法；
（3）根据木炭的作用除了可以提供热量，还可以提供一氧化碳解答；
（4）根据促进物质燃烧的方法解答；
（5）从可燃性气体不纯，点燃会发生爆炸考虑；从一氧化碳具有还原性，可以把红色的氧化铁还原成黑色的铁粉考虑；从一氧化碳有毒，会污染空气考虑；
（6）由赤铁矿石中氧化铁的质量分数、铁的质量，根据赤铁矿炼铁的化学方程式可以列式计算出需要含80%的氧化铁的赤铁矿石的质量．

解答 解：
A．人类使用最早的金属材料是铜，较晚的是铝，故错误；
B．合金的硬度比各成分的硬度大，故正确；
C．高炉炼出的铁中含有杂质，属于生铁，故错误；
D．铁的化学性质比较活泼，在水和氧气共存的条件下易生锈，故正确．
（2）铁制品生锈的条件是同时与氧气和水直接接触，所以在铁制品表面涂油、覆盖油漆或在表面镀一层抗腐蚀的金属等，都可以取得防锈的作用．
（3）木炭的作用除了可以提供热量，还可以提供一氧化碳；
（4）工人拉风箱能够提供足量的氧气，能促使炉中的燃料燃烧更旺；
（5）实验开始时，由于一氧化碳具有可燃性，为了防止一氧化碳与空气混合，加热时发生爆炸，应先通入一氧化碳，直至玻璃管内的空气完全排出时，再点燃酒精灯．
当红色粉末变成黑色时，说明氧化铁已经变成了铁，说明一氧化碳具有还原性．
实验中有一部分一氧化碳释放到了空气中，由于一氧化碳有毒，会污染空气，因此必须要对实验产生的尾气进行处理．
（6）设需要含80%的氧化铁的赤铁矿石的质量为x．
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160                     112
80%x                  11.2t
$\frac{160}{80%×x}=\frac{112}{11.2t}$
x=2t
故答案为：
（1）BD，
（2）在铁制品表面涂油
（3）一氧化碳，
（4）提供足量的氧气，
（5）除去试管中的空气；  红色固体变成黑色；    一氧化碳气体有毒，没有进行尾气处理，
（6）需要含氧化铁80%的赤铁矿石质量是2t．

点评 本题主要考查一氧化碳与氧化铁反应的实验原理、装置、步骤、现象和注意事项，难度稍大．