中考化学复习热点题型：工业炼铁.doc

工业炼铁例1)某化学小组的同学利用混有少量CO2的CO气体还原氧化铁并验证反应后的气体产物。实验室现有下图所示实验装置(可重复使用)。按气体从左到右的方向装置连节顺序正确的是()A.甲→乙→丙→丁B.甲→丙→乙→丁C.乙→甲→丙→甲→丁D.乙→甲→丙→乙→丁[来源:学§科§网]解析验证CO还原Fe2O3的气体产物必须除去CO中的少量CO2；混合气体先通入乙中利用NaOH吸收CO2再将气体通入甲中根据Ca(OH)2溶液是否变浑浊判断CO2是否被NaOH全部吸收；将CO气体通入丙中然后将生成的气体再通入甲中验证CO还原Fe2O3生成CO2气体最后利用丁进行尾气处理。答案C例2炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应某同学利用该原理设计了一个实验实验装置如下图：对实验进行分析并回答：(1)给玻璃管加热的仪器叫酒精喷灯要用其__________(填“外焰”、“内焰”或“焰心”)进行加热。(2)实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是____________________观察到澄清石灰水的现象是____________________。(3)实验前“通入CO”与“开始加热”的顺序是____________________；实验后“停止通入CO”与“停止加热”的顺序是____________________。(4)实验要在装置末端a处燃着一盏酒精灯其作用是____________________。解析酒精喷灯的外焰的温度最高因此加热时要用外焰进行加热；在高温下CO能将氧化铁还原成单质铁同时生成了CO2因此实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是红色粉末变黑色澄清的石灰水变浑浊；由于玻璃管内有空气通入CO高温时易发生爆炸因此实验前应先通入CO排净玻璃管中的空气再开始加热；由于还原出的铜温度较高易于空气中的O2反应重新生成氧化铜因此实验后应先停止加热再停止通入CO直到玻璃管冷却为止。为防止CO对大气的污染实验时要在装置末端a处燃着一盏酒精灯除去反应剩余的CO。答案(1)外焰(2)红色粉末变黑色石灰水变浑浊(3)先通入CO再开始加热先停止加热再停止通入CO(4)除去反应剩余的CO(或防止CO污染)例3竖炉冶铁工艺流程如下图所示。回答下列问题：(1)该工艺流程中甲烷的作用是_____________冶炼出的铁水属于__________(填“纯净物”或“混合物”)。(2)用化学方程式表示还原反应室内炼铁的原理____________________。(写一个)(3)该工艺流程中可循环利用的物质是____________________。解析从题中可知甲烷的作用一是燃烧产生热量二是甲烷与CO2、H2O反应合成CO和H2；冶炼出的铁水属于生铁其中含有少量的碳等属于混合物；CO和Fe2O3在高温条件下反应生成Fe和CO2；H2和Fe2O3在高温条件反应生成Fe和H2O；从题中信息可知：CO2和H2O既是甲烷的燃烧产物又是高温尾气的成分它们进入催化反应室中可以得到合成气(CO和H2)因此可以判断在该过程中能够被循环利用。答案(1)燃烧产生热量、做生产合成气的原料混合物(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2或3H2+Fe2O32Fe+3H2O(合理答案均可)(3)CO2和H2O(高温尾气)例4钢铁工业是国家工业的基础。(1)右图是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图根据图示回答下列问题。若右图中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁请写出A区和B区所发生主要反应的化学方程式：A区______________________________；B区______________________________。(2)某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验对固体产物成分等进行探究。【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末实验装置如右图。【进行实验】该小组按上述实验设计在一定温度下进行了实验测得下列数据：①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g(玻璃管的质量为60.0g)②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g(冷却到室温称量)【分析与讨论】本实验中玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部是铁但小华同学提出了质疑于是大家提出查阅资料。【查阅资料】①一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关。②一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁。物茬儿质性质四氧化三铁氧化亚铁氧化铁铁粉颜色黑色黑色红色黑色能否被磁铁吸引能不能不能能【实验与猜想】①该小组同学将反应后的黑色固体研磨后再用磁铁吸引发现黑色固体粉末全部能被吸引则该黑色固体粉末