Question

【題目】豎爐冶鐵工藝流程如圖所示．
回答下列問題：
（1）該工藝流程中，甲烷的作用是 ， 冶煉出的鐵水屬于（填“純凈物”或“混合物”）．
（2）用化學(xué)方程式表示還原反應(yīng)室內(nèi)煉鐵的原理 ． （寫一個(gè)）
（3）該工藝流程中，可循環(huán)利用的物質(zhì)是 ．

Answer 1

【答案】
（1）燃燒產(chǎn)生熱量、做生產(chǎn)合成氣的原料；燃燒產(chǎn)生熱量、做生產(chǎn)合成氣的原料
（2）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2或3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O
（3）CO2和H2O（高溫尾氣）
【解析】解：（1）甲烷燃燒放出了大量的熱，能夠給煉鐵提供熱量，同時(shí)生成了二氧化碳和水，提供了生產(chǎn)合成氣的原料；而在煉鐵的過程中不可避免的會(huì)引入一些雜質(zhì)，所以冶煉出的鐵水屬于混合物；（2）從圖中可以得出一氧化碳和氫氣進(jìn)入豎爐中充當(dāng)了還原劑，所以發(fā)生的反應(yīng)為氫氣和氧化鐵以及一氧化碳和氧化鐵的反應(yīng)，它們反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2、3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O；（3）根據(jù)甲烷燃燒的產(chǎn)物為二氧化碳和水，而高溫尾氣的成分也為二氧化碳和水，它們進(jìn)入催化反應(yīng)室中可以得到合成氣體（一氧化碳和氫氣）；所以可以判斷在該過程中能夠被循環(huán)利用的物質(zhì)為二氧化碳和水． 所以答案是：（1）燃燒產(chǎn)生熱量、做生產(chǎn)合成氣的原料；混合物；（2）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2或3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O；（3）CO2和H2O（高溫尾氣）．
【考點(diǎn)精析】掌握鐵的冶煉和純凈物和混合物的判別是解答本題的根本，需要知道鐵冶煉的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣；常見的鐵礦石有磁鐵礦（主要成分是Fe3O4 ）、赤鐵礦（主要成分是Fe2O3 ）；純凈物是由同一種物質(zhì)組成的物質(zhì).它包括單質(zhì)和化合物.混合物是由多種物質(zhì)組成的物質(zhì)．混合物也可以由單質(zhì)組成，如氫氣和氧氣在一起，就是由單質(zhì)組成的混合物．總之混合物里至少有兩種或兩種以上的物質(zhì)．