Question

某炼铁厂以焦炭、赤铁矿（主要成分Fe₂O₃）、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下：回答下列问题：
（1）图中横线上应填物质的化学式为______；步骤②中加入的焦炭中碳元素的化合价的变化是______（填“升高”、“降低”、“不变”中的一项）；
（2）步骤③中发生反应的化学方程式为______ 2Fe+3CO₂

Answer 1

【答案】分析：（1）根据工业炼铁的流程分析即可；
（2）根据焦炭与二氧化碳的反应原理及工业炼铁的原理分析即可；其中赤铁矿的主要成分是三氧化二铁
解答：解：（1）炼铁过程中焦炭先与过量高温空气反应生成二氧化碳，二氧化碳再与过量焦炭反应生成一氧化碳，步骤②的化学方程式为：CO₂+C 2CO，焦炭中碳元素化合价为0，生成物CO中碳元素化合价为+2价，因此化合价升高．
（2）步骤③是一氧化碳还原赤铁矿（主要成分是氧化铁）中的铁，化学方程式为3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂，在此反应中，一氧化碳夺取氧化铁中的氧成为二氧化碳，因此是还原剂．
故答案为：（1）CO₂，升高；（2）3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂，CO．
点评：因为炼铁过程中需要高温，所以要使焦炭先与过量空气反应生成二氧化碳而不是直接生成所需要的还原剂一氧化碳．