8. 我国有着悠久的钢铁冶炼史，《天工开物》中记载的“炒钢法”如图 1，该方法的生产过程如图 2。

资料：①潮泥灰主要成分是石灰石。②铁的熔点是 1 535℃。根据图文回答下列问题。
(1)常见的铁矿石有赤铁矿和。
（2）不断鼓入空气的目的是。
(3)炼铁炉中生成铁的化学方程式为。
（4）撒入潮泥灰的主要作用是。不断翻炒液态生铁，是为了降低元素的含量。
(5)钢的性能优良，如钢的熔点比纯铁，易于加工。

磁铁矿
(或菱铁矿)
使煤充分燃烧，提高炉温
$Fe₂O₃+3CO\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}2Fe+3CO₂$
（或$Fe₃O₄+4CO\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}3Fe+4CO₂）$
除杂
碳
低

【解析】
(1)常见的铁矿石除赤铁矿外，还有磁铁矿、菱铁矿等；
(2)不断鼓入空气，能使煤与氧气充分接触，让煤充分燃烧，释放更多热量，提高炉温；
(3)炼铁炉中，一氧化碳在高温下还原氧化铁（或四氧化三铁）生成铁和二氧化碳，化学方程式为${Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{\mathrm{高温}}2Fe + 3CO_{2}}$（或${Fe_{3}O_{4} + 4CO\xlongequal{\mathrm{高温}}3Fe + 4CO_{2}}$）；
(4)潮泥灰主要成分是石灰石，在炼铁过程中可将铁矿石中的杂质转化为炉渣除去，起到除杂作用；不断翻炒液态生铁，能让生铁中的碳与氧气反应生成二氧化碳逸出，从而降低碳元素的含量；
(5)钢是铁的合金，合金的熔点一般比其组成纯金属的熔点低，所以钢的熔点比纯铁低。
【答案】
(1)磁铁矿（或菱铁矿）
(2)使煤充分燃烧，提高炉温
(3)$\boldsymbol{{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{\mathrm{高温}}2Fe + 3CO_{2}}}$（或$\boldsymbol{{Fe_{3}O_{4} + 4CO\xlongequal{\mathrm{高温}}3Fe + 4CO_{2}}}$）
(4)除杂；碳
(5)低
【知识点】
炼铁原理；合金性质；铁矿石种类
【点评】
本题以古代“炒钢法”为背景，考查炼铁相关知识，联系传统文化，体现化学与生产生活的联系，需结合资料和所学知识分析解答。

9. 某化学兴趣小组利用如图装置进行实验，探究工业炼铁的化学原理。

(1)实验中可观察到 A 中的现象是。玻璃管中发生的反应(填“属于”或“不属于”)置换反应。
(2)实验 B 中盛澄清石灰水的试管中有变浑浊的现象，请写出化学方程式：。
(3)右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是。
（4）实验开始时要先再，以防止发生爆炸；实验结束后，先停止加热，继续通入 CO 至玻璃管冷却至室温再停气的原因是。
（5）实际生产中炼铁的原料铁矿石、焦炭、石灰石是从原料入口加入的，其中焦炭在高炉炼铁时的作用是。

红色粉末逐渐变为黑色
不属于
CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O
除去未完全反应的CO
(或消除CO对空气的污染)
通一段时间的CO
加热
防止铁在高温时与空气中的
氧气反应，再次被氧化
提供热
量，提高炉温；提供还原剂一氧化碳

【解析】
(1) 一氧化碳还原氧化铁，红色的氧化铁被还原为黑色的铁粉，故A中现象为红色粉末逐渐变为黑色；该反应的反应物为两种化合物，不符合置换反应“单质+化合物→单质+化合物”的特点，因此不属于置换反应。
(2) 二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，使石灰水变浑浊，据此写出化学方程式。
(3) 一氧化碳有毒，会污染空气，点燃酒精灯可将未反应的一氧化碳燃烧除去，防止污染空气。
(4) 实验开始时，先通一氧化碳排尽装置内的空气，防止加热时一氧化碳与空气混合发生爆炸；实验结束后继续通一氧化碳至玻璃管冷却，是为了防止生成的铁在高温下被空气中的氧气重新氧化。
(5) 焦炭燃烧时放出热量，可提高高炉内的温度；焦炭还能与二氧化碳反应生成一氧化碳，为炼铁提供还原剂一氧化碳。
【答案】
(1) 红色粉末逐渐变为黑色；不属于
(2) ${CO_{2} + Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
(3) 除去未完全反应的CO（或消除CO对空气的污染）
(4) 通一段时间的CO；加热；防止铁在高温时与空气中的氧气反应，再次被氧化
(5) 提供热量，提高炉温；提供还原剂一氧化碳
【知识点】
工业炼铁原理；置换反应判断；一氧化碳的性质
【点评】
本题围绕工业炼铁实验展开，涵盖反应现象、反应类型、化学方程式、实验操作注意事项及原料作用等知识点，需熟练掌握炼铁的核心原理，明确实验各步骤的安全要点与目的，加深对工业炼铁过程的理解。

10. 下图为工业高炉炼铁的生产流程，请回答相关问题。

(1)高炉炼铁的原料有、、石灰石和空气等。
(2)流程中将铁矿石粉碎的目的是。
（3）反应Ⅱ中将 CO₂ 转化为 CO，反应的化学方程式为。该反应过程是（填“吸热”或“放热”）的。

铁矿石
焦炭
增大接触面积，加快反应速率
$CO₂+C\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}2CO$
吸热

【解析】
(1) 根据工业高炉炼铁的生产流程和常识，可知炼铁原料除石灰石和空气外，还有铁矿石、焦炭。
(2) 将铁矿石粉碎可以增大铁矿石与反应物的接触面积，从而加快反应速率，使反应更充分。
(3) 反应Ⅱ是二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳，化学方程式为${CO_{2} + C\xlongequal{\mathrm{高温}} 2CO}$；该反应需要在高温条件下持续进行，属于吸热反应。
【答案】
(1) 铁矿石；焦炭
(2) 增大接触面积，加快反应速率
(3) ${CO_{2} + C\xlongequal{\mathrm{高温}} 2CO}$；吸热
【知识点】
高炉炼铁原理；影响反应速率的因素；碳的氧化物转化
【点评】
本题围绕工业高炉炼铁展开，考查炼铁原料、反应条件优化、化学方程式书写及反应热效应，需结合化工生产实际与化学基础知识点分析，侧重对基础知识的应用考查。