Question

Ⅰ.工業上用鋁土礦制取鋁的流程如下：

 

請回答下列問題：

(1)操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ都用到的玻璃儀器有__________________________。

(2)寫出由溶液B生成Al(OH)3的離子方程式：____________________________。

(3)工藝流程中涉及氧化還原反應的化學方程式為：_________________________。

(4)生產過程中，除NaOH、H2O可以循環使用外，還可以循環使用的物質有________(填化學式)。用此法制取鋁的副產品是________(填化學式)。

Ⅱ.我國高爐生產各方面取得了顯著進步，但在資源和能源利用率、高爐大型化、提高產業集中度以及環保等方面還跟國際存在很大差距，有待進一步提高，努力向鋼鐵強國邁進。請回答下列問題：

(1)高爐煉鐵的原料有鐵礦、焦炭和石灰石，其中起熔劑作用的是________，目的是除去鐵礦石中的脈石，其產物密度比鐵________，所以在鐵水的________(填“上部”或“下部”)形成爐渣而與鐵水分離。

(2)焦炭在高爐煉鐵中起著舉足輕重的作用，下列不屬于焦炭作用的是________。

A．作為燃料，為煉鐵中的化學反應提供能量

B．作為還原劑與二氧化碳反應產生還原氧化鐵的一氧化碳

C．對高爐中的物料起到支撐和疏散的作用

D．作為溶劑，除去鐵礦石中的雜質

(3)高爐煉鐵的污染非常嚴重，目前我國部分大城市中的鋼鐵廠借著搬遷的機會也在進行著工藝改進。高爐煉鐵導致的環境污染有________。

A．臭氧空洞 B．酸雨 C．一氧化碳毒害 D．沙塵暴

(4)寫出高爐煉鐵中與碳元素有關的氧化還原反應化學方程式：____________________________。

(5)從“三廢”利用、環境保護等角度考慮，鋼鐵企業在生產中應采取的一些措施有(舉出2種措施即可) _______________________________________。

 

Answer 1

Ⅰ.(1)燒杯、漏斗、玻璃棒

(2)2AlO2—＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋CO32—

(3)2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑

(4)CaO和CO2　Fe2O3和O2

Ⅱ.(1)石灰石　小　上部　(2)D　(3)BC

(4)C＋O2 CO2；CO2＋C2CO；Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2

(5)用煉鐵廠的爐渣(或CaSiO3)作為水泥廠的原料；用發電廠的煤矸石和粉煤灰作為水泥廠的原料；將石灰石煅燒成生石灰，用于吸收發電廠和焦化廠燃煤時產生的SO2，減少對空氣的污染；建立污水處理系統(任選兩條，其他合理答案也可以)

【解析】Ⅰ.(1)操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ都是過濾，過濾需要燒杯、漏斗、玻璃棒。(2)NaAlO2溶液中通入CO2生成Al(OH)3沉淀和Na2CO3，其離子方程式為2AlO2—＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋CO32—。(3)只有電解熔融Al2O3的反應屬于氧化還原反應。(4)得到的CaCO3受熱分解得到CaO、CO2，可見CaO、CO2可循環使用。操作Ⅰ所得的Fe2O3和電解熔融Al2O3得到的O2為副產品。

Ⅱ.(1)高爐煉鐵的原料中必須有合適比例的石灰石，其作用是作為雜質的溶劑，目的就是除去鐵礦石中的二氧化硅，使其轉化為熔點比較低的硅酸鈣，反應為CaCO3 CaO＋CO2↑，CaO＋SiO2CaSiO3。硅酸鈣的密度比熔融鐵的密度低，所以在高爐中硅酸鈣等爐渣是浮在鐵水之上的。

(2)焦炭在高爐煉鐵中的作用是提供能量(作為燃料)、作為還原劑、還有對其中的物料起到支撐和疏散的作用。

(3)高爐煉鐵產生的尾氣中含有大量的CO、CO2、粉塵和硫、氮的氧化物，所以高爐煉鐵會加劇酸雨的發生，還會導致局部地區中的CO濃度過大，使周圍生物受到毒害。

(4)高爐煉鐵中，根據焦炭的作用，可以寫出其燃燒反應、與二氧化碳的反應、一氧化碳還原氧化鐵的反應。

(5)從“三廢”利用、環境保護等角度考慮，鋼鐵企業在生產中應建立污水處理系統；將石灰石煅燒成生石灰用于吸收發電廠和焦化廠燃煤時產生的SO2，減少對空氣的污染；用發電廠的煤矸石和粉煤灰作為生產水泥的原料；用煉鐵廠的爐渣作為生產水泥的原料。