Question

鋼鐵是重要的金屬材料，在工農業生產和生活中應用非常廣泛。

I．鐵的冶煉

工業煉鐵的原理是高溫下用CO作還原劑，將鐵從氧化物中還原出來。請回答下列問題：

（1）高爐煉鐵中，焦炭的作用除了可以生成一氧化碳外，還能  ▲   ；

（2）某鋼鐵廠每天消耗5000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，該廠理論上可日產含鐵98%的

生鐵的質量是多少？

II．實驗探究煉鐵原理

某化學興趣小組在實驗室中模擬工業煉鐵的原理，并探究CO與Fe₂O₃反應后的產物。

通過查閱資料知道：①草酸（H₂C₂O₄）固體與濃硫酸混合加熱會產生一氧化碳，反應方程式為：H₂C₂O₄           CO↑+ CO₂↑+ H₂O。

②NaOH溶液可以吸收二氧化碳，反應方程式為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O

③常溫下，Ca(OH)₂微溶于水；于是他設計了下圖的實驗裝置，結合裝置回答下列問題：

（1）圖A是用固體草酸和濃硫酸制取CO的反應裝置，你認為應選擇下圖中的  ▲   （填裝置編號）；

（2）圖中裝置C、D的作用分別是  ▲   、    ▲   ；

（3）為了證明產物中有二氧化碳，裝置F中的試劑應該是少量的澄清石灰水，該反應的化學方程式為    ▲    ；

（4）該裝置設計有一個明顯缺陷，你認為是    ▲    。

（5）實驗時準確稱取一定質量純凈的Fe₂O₃固體按上圖進行實驗，當E中固體全部變黑

后，繼續通入CO直到玻璃管冷卻。將得到黑色的固體加入到足量的稀鹽酸，發現

固體全部溶解，但無氣泡產生。

查閱資料：a. 鐵的氧化物在足量的稀鹽酸中均能全部溶解。

b. Fe₂O₃與CO反應的固體生成物可能情況如下：

根據“無氣泡”猜想，黑色粉末可能是：① Fe₃O₄ ；②    ▲    ③    ▲    。

（6）定量分析  用電子天平稱量得部分數據如下：

	玻璃管質量	玻璃管及其中固體的質量	裝置F及其中物質的總質量
反應前	28.20 g	33.00 g	300.0 g
反應后	32.84 g	300.4 g

根據上述數據，請選擇有效的數據，推斷出反應后黑色固體的成分。（寫出計算過程）

                ▲                。

Answer 1

（本題共17分，化學方程式2分，第I（2）為6分，第II（6）為2分．，其余每空1分）

I．（1）提供熱源，維持爐溫

         （2）（3分）解：設理論上可日產含含鐵98%的生鐵的質量為……0.5分  

             Fe₂O₃   +   3CO     ^高溫    2Fe + 3CO₂……………………2分   

160                      112

5000t×80%                 98%﹒x  ……………………1分

           …………1分

                                        

=2857.t                               ……………………1分

答：理論上可日產含含鐵98%的生鐵的質量為2857.t�！�……            0.5分