Question

18．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：
①作為原料制取合成氣；
②作為燃料，為煉鐵提供高溫條件，冶煉出的鐵水屬于混合物（填“純凈物”或“混合物”）；
（2）用化學方程式表示還原反應室內煉鐵的原理Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂（寫一個）；
（3）該工藝流程中，可循環(huán)利用的物質是CO₂、H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)甲烷燃燒產(chǎn)生的熱量及煉鐵的原理解答，根據(jù)物質的分類標準來判斷鐵水所屬物質的種類；
（2）根據(jù)煉鐵的反應原理來完成解答；
（3）根據(jù)甲烷燃燒的產(chǎn)物和該流程最后所產(chǎn)生的氣體來完成解答即可．

解答 解：（1）甲烷燃燒放出了大量的熱，能夠給煉鐵提供熱量，同時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引入一些雜質，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入豎爐中充當了還原劑，所一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下反應生成鐵和二氧化碳，化學方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）根據(jù)甲烷燃燒的產(chǎn)物為二氧化碳和水，而高溫尾氣的成分也為二氧化碳和水，它們進入催化反應室中可以得到合成氣體（一氧化碳和氫氣）；所以可以判斷在該過程中能夠被循環(huán)利用的物質為二氧化碳和水．
故答案為：（1）作為燃料，為煉鐵提供高溫條件；混合物；
（2）Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）CO₂、H₂O．

點評 解答這類題目時，要熟記和理解鐵的冶煉的原理、原料、設備、涉及的反應、和產(chǎn)物及其相關知識等．