Question

炼铁厂以赤铁矿石(主要成分为Fe₂O₃)、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁，主要反应过程如题图所示：

请根据题图和所学知识回答相关问题：
(1)生铁属于         (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)炼铁厂用来炼铁的主要设备是               。
(3)反应过程①②③中，属于化合反应的有             (填序号)。
(4)原料中焦炭的作用有              、                       

Answer 1

⑴混合物； ⑵高炉； ⑶①②；
⑷制造还原剂CO，维持炉温

试题分析：（1）生铁是铁的合金，其中含有铁和碳等多种物质，故属于混合物；
（2）炼铁厂用来炼铁的主要设备是高炉；
（3）根据图示，反应①是碳在高温条件下与空气中的氧气反应生成二氧化碳，故反应的化学方程式为C+O₂CO₂；
反应②是二氧化碳在高温条件下，与焦炭反应生成一氧化碳，故反应的化学方程式为CO₂+C2CO；
反应③是一氧化碳在高温条件下，与赤铁矿石中的氧化铁发生氧化还原反应，生成铁和二氧化碳，故反应的化学方程式为3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂，故属于化合反应的有①②。
（4）根据冶炼铁的反应过程流程图分析可知，原料中焦炭的作用是通过反应制造还原剂CO和维持炉温。
点评：高炉炼铁是利用焦炭先后与氧气、二氧化碳反应形成气体还原剂一氧化碳，再利用一氧化碳还原氧化铁得到铁和二氧化碳。