鐵的冶煉與利用是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的重要課題。
Ⅰ．鐵的冶煉。豎爐煉鐵的工藝流程如圖1所示。
（1）“燃燒室”中CH4燃燒的作用是 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）寫出“還原反應(yīng)室”中煉鐵的一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式 3CO+Fe2O3 高溫 2Fe+3CO23CO+Fe2O3 高溫 2Fe+3CO2。
（3）CH4與高溫尾氣中的CO2或H2O都能反應(yīng)生成CO和H2，則16g CH4在催化反應(yīng)室中完全反應(yīng)后，理論上得到H2的質(zhì)量（m）范圍是 4g＜m＜6g4g＜m＜6g。
Ⅱ．鐵的利用，利用鐵炭混合物（鐵屑和活性炭的混合物）處理含有Cu（NO3）2，Pb（NO3）2和Zn（NO3）2的銅冶煉廢水。在相同條件下，測(cè)量總質(zhì)量相同、鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的鐵炭混合物對(duì)水中重金屬離子的去除率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。
（1）鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%時(shí)，水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去，其原因是 鐵的金屬活動(dòng)性排在鋅的后面鐵的金屬活動(dòng)性排在鋅的后面。
（2）鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0時(shí)，也能除去水中少量的重金屬離子，其原因是 活性炭具有吸附性活性炭具有吸附性。
（3）處理效果最好時(shí)，鐵炭混合物中的鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 50%50%。
高溫
高溫
【考點(diǎn)】鐵的冶煉；書(shū)寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式．
【答案】燃燒產(chǎn)生熱量、做生產(chǎn)合成氣的原料；3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；4g＜m＜6g；鐵的金屬活動(dòng)性排在鋅的后面；活性炭具有吸附性；50%
高溫
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：781引用：5難度：0.5
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1．《天工開(kāi)物》中描述了系統(tǒng)、連續(xù)的煉鐵煉鋼過(guò)程，利用煤炭煉鐵，從煉鐵爐流出的生鐵水，直接流進(jìn)炒鐵爐里炒成熟鐵，從而減少了再熔化的過(guò)程。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/25 12:0:1組卷：265引用：4難度：0.9 -
2．在鋼鐵工業(yè)推進(jìn)碳減排、碳捕集的過(guò)程中，化學(xué)發(fā)揮了重要作用。
（1）“焦炭煉鋼”是先將鐵精礦（Fe2O3）和焦炭同時(shí)加入高爐，鼓入熱空氣，充分反應(yīng)后得到生鐵，再將生鐵轉(zhuǎn)移至煉鋼爐中煉制得鋼。
①高爐煉鐵的主要反應(yīng)原理是在高溫下，奪取了Fe2O3里的氧將鐵還原出來(lái)。
②某鋼鐵廠每年需要向高爐中加入120萬(wàn)噸的焦炭，若加入的焦炭全部轉(zhuǎn)化為CO2，則該鋼鐵廠每年排放CO2的質(zhì)量為萬(wàn)噸。
（2）為了實(shí)現(xiàn)CO2的捕集利用，我國(guó)研制出一種多功能復(fù)合催化劑（含NaFe3O4），能將CO2轉(zhuǎn)化為汽油，轉(zhuǎn)化步驟如下：
CO2COH2步驟Ⅰ（CH2）nH2步驟Ⅱ汽油步驟Ⅲ
①步驟Ⅰ除生成CO外，還生成另一種氧化物。該氧化物的化學(xué)式是。
②下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（填字母）。
a.所得汽油中含有C、H兩種元素
b.NaFe3O4中O為-2價(jià)，F(xiàn)e為+3價(jià)
c.上述轉(zhuǎn)化不僅有利于CO2減排，還可以減輕人類對(duì)化石能源的需求
（3）一種以“氫能煉鋼”替代“焦炭煉鋼”的工藝流程如圖所示。
①高溫下，用H2煉鐵時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
②跟“焦炭煉鋼”工藝相比，“氫能煉鋼”的主要優(yōu)點(diǎn)有。
③從物質(zhì)組成的角度，說(shuō)明向煉鋼爐中加入廢鋼的目的：。發(fā)布：2024/12/25 15:30:1組卷：385引用：5難度：0.6 -
3．從1世紀(jì)起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。
（1）上述三種鐵礦石的主要成分屬于氧化物的是。
（2）工業(yè)上用一氧化碳和赤鐵礦煉鐵的原理是（用化學(xué)方程式表示）。發(fā)布：2024/12/25 13:0:1組卷：30引用：4難度：0.5
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