Question

我市大寶山鐵礦的鐵礦石主要成分是褐（赤）鐵礦（主要成分是Fe₂O₃和脈石SiO₂）．大寶山選礦廠采用最新的“磁化焙燒”工藝，將含脈石的細(xì)粒鐵礦粉加入磁化焙燒爐中，焙燒溫度控制在700～850℃之間，利用煤粉不完全燃燒產(chǎn)生的還原性氣體CO作還原劑，同時使鐵礦粉在焙燒爐內(nèi)劇烈翻騰，將褐（赤）鐵礦轉(zhuǎn)化為磁鐵礦（主要成分是Fe₃O₄），進(jìn)而將礦石與脈石有效分離．大寶山選礦廠選礦的主要工藝流程如下：
（1）經(jīng)粗選的鐵礦石粉碎的目的是

 

；
（2）寫出磁化焙燒爐時反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

；
（3）實(shí)現(xiàn)磁鐵礦粉與脈石分離的原理是

 

；若在實(shí)驗(yàn)室除去少量該褐（赤）鐵礦中的脈石SiO₂，則可向其中加入

 

溶液，加熱，過濾，得到較純凈的Fe₂O₃；
（4）已知煤粉不完全燃燒時還有炭單質(zhì)產(chǎn)生．磁化焙燒過程中另外需加入CaCO₃進(jìn)行鐵礦石的脫硫處理，如圖為加CaCO₃和不加CaCO₃對磁鐵礦粉產(chǎn)率的影響，根據(jù)圖象分析，CaCO₃的另一作用為

 

；

Answer 1

分析：（1）依據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素分析，鐵礦石粉碎的目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率；
（2）依據(jù)流程分析鐵礦石冶煉鐵的原理是利用生成的還原劑一氧化碳還原氧化鐵生成鐵；
（3）利用磁鐵礦具有磁性，脈石無磁性的性質(zhì)實(shí)現(xiàn)磁鐵礦粉與脈石分離；脈石的主要成分是二氧化硅，加入氫氧化鈉溶液可以溶解除去；
（4）高溫下，碳酸鈣分解生成二氧化碳，二氧化碳能被碳還原生成一氧化碳．

解答：解：（1）鐵礦石粉碎的目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，故答案為：增大鐵礦石與煤氣反應(yīng)時的接觸面積，從而增大反應(yīng)速率；
（2）流程可知鐵礦石冶煉鐵的原理是利用生成的還原劑一氧化碳還原氧化鐵生成鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe₂O₃+CO

高溫  .

2Fe₃O₄+CO₂，
故答案為：3Fe₂O₃+CO

高溫  .

2Fe₃O₄+CO₂；
（3）利用磁鐵礦具有磁性，脈石無磁性的性質(zhì)實(shí)現(xiàn)磁鐵礦粉與脈石分離；脈石的主要成分是二氧化硅，是酸性氧化物，加入氫氧化鈉溶液可以溶解除去，
故答案為：磁鐵礦粉有磁性而脈石無磁性；NaOH；
（4）高溫下，碳酸鈣分解生成二氧化碳，二氧化碳能被碳還原生成一氧化碳，所以加入碳酸鈣能增加一氧化碳的含量，則還原鐵粉的產(chǎn)率增大，
故答案為：分解產(chǎn)生CO₂與C反應(yīng)生成還原劑CO．

點(diǎn)評：本題考查了鐵的氧化物，冶煉鐵的原理分析應(yīng)用，題干分析判斷是解題關(guān)鍵，題目難度中等．