例2(深圳,改编)生铁用途十分广泛。工业上利用赤铁矿(主要成分是Fe₂O₃,还含少量SiO₂等杂质)冶炼生铁的过程如图所示:

(1)生铁属于
(2)“煅烧”时:
①生成CO的反应之一为C+CO₂$\xlongequal{高温}$2CO,该反应属于
②用化学方程式表示利用CO炼铁的反应原理:
③CaCO₃与SiO₂固体在高温条件下发生反应,生成CO₂气体和CaSiO₃,该反应的化学方程式为
(1)生铁属于
金属
(填“金属”或“非金属”)材料。“高炉气体”中的$ {SO_{2}} $
(填化学式)会导致酸雨。(2)“煅烧”时:
①生成CO的反应之一为C+CO₂$\xlongequal{高温}$2CO,该反应属于
化合
(填基本反应类型)反应。②用化学方程式表示利用CO炼铁的反应原理:
$ {3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}} $
。③CaCO₃与SiO₂固体在高温条件下发生反应,生成CO₂气体和CaSiO₃,该反应的化学方程式为
$ {CaCO_{3} + SiO_{2}\xlongequal{高温}CaSiO_{3} + CO_{2}\uparrow} $
。答案
例2 (1)金属 $ {SO_{2}} $ (2)①化合 ② $ {3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}} $ ③ $ {CaCO_{3} + SiO_{2}\xlongequal{高温}CaSiO_{3} + CO_{2}\uparrow} $ 解析:(1)生铁是铁的合金,属于金属材料;二氧化硫气体会导致酸雨。(2)①反应 $ {C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO} $,是由两种物质生成一种物质的反应,属于化合反应;② $ {CO} $ 炼铁的原理是一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为 $ {3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}} $;③ $ {CaCO_{3}} $ 和 $ {SiO_{2}} $ 固体在高温条件下发生反应,生成 $ {CO_{2}} $ 气体和 $ {CaSiO_{3}} $,反应的化学方程式为 $ {CaCO_{3} + SiO_{2}\xlongequal{高温}CaSiO_{3} + CO_{2}\uparrow} $。
解析
(1)金属;${SO2}$
(2)①化合
②${3CO + Fe2O3\xlongequal{高温}2Fe + 3CO2}$
③${CaCO3 + SiO2\xlongequal{高温}CaSiO3 + CO2↑}$
(2)①化合
②${3CO + Fe2O3\xlongequal{高温}2Fe + 3CO2}$
③${CaCO3 + SiO2\xlongequal{高温}CaSiO3 + CO2↑}$
例3金属与人类生活密切相关。从古至今,金属在生产、生活中的应用就十分广泛。
(1)铁是应用最广泛的金属,但自然界的铁基本以
A. 纯铁
B. 生铁
C. 钢
(2)写出炼铁时焦炭的两个作用,用反应的化学方程式表示:
(3)某钢铁公司用490 t含氧化铁60%的赤铁矿石炼铁,所得到的生铁中最多含铁多少吨?(请写出计算过程)
(1)铁是应用最广泛的金属,但自然界的铁基本以
化合物
(填“单质”或“化合物”)的形式存在,所以我们需要进行冶炼。炼铁可以选用赤铁矿石,其主要成分是$ {Fe_{2}O_{3}} $
(填化学式);炼铁的设备是高炉
;得到的主要产品是B
(填字母序号)。A. 纯铁
B. 生铁
C. 钢
(2)写出炼铁时焦炭的两个作用,用反应的化学方程式表示:
$ {C + O_{2}\xlongequal{高温}CO_{2}} $
、$ {C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO} $
。(3)某钢铁公司用490 t含氧化铁60%的赤铁矿石炼铁,所得到的生铁中最多含铁多少吨?(请写出计算过程)
答案
例3 (1)化合物 $ {Fe_{2}O_{3}} $ 高炉 B (2) $ {C + O_{2}\xlongequal{高温}CO_{2}} $ $ {C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO} $ (3)解:490 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为 $ 490\ \mathrm{t}×60\% = 294\ \mathrm{t} $。设所得到的生铁中纯铁的质量为 $ x $。 $ {Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}} $ 160 112 294 t $ x $ $ \dfrac{160}{112} = \dfrac{294\ \mathrm{t}}{x} $ $ x = \dfrac{112×294\ \mathrm{t}}{160} = 205.8\ \mathrm{t} $ 答:用490 t含氧化铁60%的赤铁矿石炼铁,所得到的生铁中最多含铁205.8 t。解析:(1)铁在自然界中基本以化合物的形式存在;炼铁可以选用赤铁矿石,其主要成分是氧化铁,化学式为 $ {Fe_{2}O_{3}} $;炼铁的主要设备是高炉;高炉炼铁得到的是生铁。(2)炼铁时焦炭的作用主要是燃烧提供热量和与生成的二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,涉及的化学方程式为 $ {C + O_{2}\xlongequal{高温}CO_{2}} $、 $ {C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO} $。(3)见答案。
解析
(1)化合物 ${Fe2O3}$ 高炉 B
(2)${C + O2\xlongequal{高温}CO2}$ ${C + CO2\xlongequal{高温}2CO}$
(3)解:490 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为 $490\ \mathrm{t} × 60\% = 294\ \mathrm{t}$。
设所得到的生铁中纯铁的质量为 $x$。
${Fe2O3 + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO2}$
$160\quad\quad\quad\quad 112$
$294\ \mathrm{t}\quad\quad\quad x$
$\dfrac{160}{112} = \dfrac{294\ \mathrm{t}}{x}$
$x = \dfrac{112 × 294\ \mathrm{t}}{160} = 205.8\ \mathrm{t}$
答:所得到的生铁中最多含铁 $205.8$ 吨。
(2)${C + O2\xlongequal{高温}CO2}$ ${C + CO2\xlongequal{高温}2CO}$
(3)解:490 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为 $490\ \mathrm{t} × 60\% = 294\ \mathrm{t}$。
设所得到的生铁中纯铁的质量为 $x$。
${Fe2O3 + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO2}$
$160\quad\quad\quad\quad 112$
$294\ \mathrm{t}\quad\quad\quad x$
$\dfrac{160}{112} = \dfrac{294\ \mathrm{t}}{x}$
$x = \dfrac{112 × 294\ \mathrm{t}}{160} = 205.8\ \mathrm{t}$
答:所得到的生铁中最多含铁 $205.8$ 吨。
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