Question

工業煉鐵的原料包括鐵礦石、焦炭和足量的空氣．某種鐵礦石中所含有效成分為Fe₂O₃和Fe₃O₄．某次煉鐵，礦石中含這兩種鐵氧化物共1.0噸，假定焦炭與礦石均被充分利用，所需焦炭的質量可能是（　　）

• A、0.22噸
• B、0.21噸
• C、0.11噸
• D、0.10噸

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：煉鐵是將原料（鐵礦石、焦炭、石灰石）通入高爐中，在高爐中發生復雜反應，生成鐵的單質，Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂，Fe₃O₄+4CO

高溫  .

3Fe+4CO₂，根據化學反應方程式和極限法進行解答．

解答： 解：鐵礦石中所含有效成分為Fe₂O₃和Fe₃O₄．工業煉鐵在高溫條件下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳作還原劑，從鐵礦石中將鐵還原出來，所以，假設所需焦炭的物質的量為X，n（CO）=n（C），
①當1.0噸鐵礦石都為Fe₂O₃時，
Fe₂O₃ +3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂
1mol       3mol

1×106g

160g/mol

   Xmol        X=

3×106

160

mol，所需焦炭的質量可能是m（C）=

3×106

160

×12g≈0.225噸，
②當1.0噸鐵礦石都為Fe₃O₄時，
Fe₃O₄ +4CO

高溫  .

3Fe+4CO₂，
1mol          4mol

1×106g

232g/mol

     Xmol         X=

4×106

232

mol，所需焦炭的質量可能是m（C）=

4×106

232

×12g≈0.2069噸，
所需焦炭的質量介于這兩者之間，
故選AB．

點評：本題主要考查了化學方程式的計算，依據極限法進行解答是解答本題的關鍵，題目難度中等．