Question

6．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，甲烷的作用是燃燒產生熱量、做生產合成氣的原料，冶煉出的鐵水屬于燃燒產生熱量、做生產合成氣的原料（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3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂或3H₂+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3H₂O．（寫一個）
（3）該工藝流程中，可循環(huán)利用的物質是CO₂和H₂O（高溫尾氣）．

Answer 1

分析 （1）根據甲烷燃燒產生的熱量及煉鐵的原理解答，根據物質的分類標準來判斷鐵水所屬物質的種類；
（2）根據煉鐵的反應原理來完成解答；
（3）根據甲烷燃燒的產物和該流程最后所產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，所以發(fā)生的反應為氫氣和氧化鐵以及一氧化碳和氧化鐵的反應，它們反應的化學方程式分別為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂、3H₂+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3H₂O；
（3）根據甲烷燃燒的產物為二氧化碳和水，而高溫尾氣的成分也為二氧化碳和水，它們進入催化反應室中可以得到合成氣體（一氧化碳和氫氣）；所以可以判斷在該過程中能夠被循環(huán)利用的物質為二氧化碳和水．
故答案為：（1）燃燒產生熱量、做生產合成氣的原料；混合物；
（2）3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂或3H₂+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3H₂O；
（3）CO₂和H₂O（高溫尾氣）．

點評 解答這類題目時，首先，要熟記和理解鐵的冶煉的原理、原料、設備、涉及的反應、和產物及其相關知識等；然后，根據所給的實驗、問題情景或圖表信息等，結合所學的相關知識和技能，細致地閱讀、分析題意等，聯系著生活實際，細心地進行探究、推理，最后，按照題目的要求，認真地進行選擇或解答即可．