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21. （广东）科研人员提出一种回收利用铝冶炼产生的废渣赤泥（含 Fe₂O₃）的新方法，助力产业逐“绿”前行。图 1 是应用新方法从赤泥中提取铁的装置示意图。
(1)Fe₂O₃中铁元素的化合价是
（2）应用新方法从赤泥中提取铁发生反应的化学方程式：
Fe₂O₃ + 3H₂ $\xlongequal{一定条件}$ 2Fe + 3H₂O
ⅰ. 以该方法处理某赤泥样品的实验数据如图 2 所示。据图计算，反应从开始至 10 分钟，提取铁的质量为
ⅱ. 我国每年产生赤泥约 9 000 万吨，假设赤泥中 Fe₂O₃的质量分数为 30%，用新方法处理 9 000 万吨赤泥，理论上可提取铁
ⅲ. 传统方法通常使用 CO 还原 Fe₂O₃，新方法能使产业更加绿色环保的原因是
(1)Fe₂O₃中铁元素的化合价是
+3
，铁、氧元素的质量比为$7:3$
。（2）应用新方法从赤泥中提取铁发生反应的化学方程式：
Fe₂O₃ + 3H₂ $\xlongequal{一定条件}$ 2Fe + 3H₂O
ⅰ. 以该方法处理某赤泥样品的实验数据如图 2 所示。据图计算，反应从开始至 10 分钟，提取铁的质量为
2.58
g。ⅱ. 我国每年产生赤泥约 9 000 万吨，假设赤泥中 Fe₂O₃的质量分数为 30%，用新方法处理 9 000 万吨赤泥，理论上可提取铁
1 890
万吨(写出计算过程)。ⅲ. 传统方法通常使用 CO 还原 Fe₂O₃，新方法能使产业更加绿色环保的原因是
产物是水，不会加剧温室效应（合理即可）
（写一种）。答案
21. （1）+3 $7:3$ （2）i. 2.58 ii. 1 890 计算过程：氧化铁的质量为 9 000 万吨 $× 30\% = 2 700$ 万吨。设理论上可提取铁的质量为 x。
${Fe_{2}O_{3} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件}2Fe + 3H_{2}O}$
160 112
2 700 万吨 x
$\frac{160}{112} = \frac{2 700 万吨}{x}$
$x = \frac{112 × 2 700 万吨}{160} = 1 890$ 万吨
答：用新方法处理 9 000 万吨赤泥，理论上可提取铁 1 890 万吨。
iii. 产物是水，不会加剧温室效应（合理即可）
${Fe_{2}O_{3} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件}2Fe + 3H_{2}O}$
160 112
2 700 万吨 x
$\frac{160}{112} = \frac{2 700 万吨}{x}$
$x = \frac{112 × 2 700 万吨}{160} = 1 890$ 万吨
答：用新方法处理 9 000 万吨赤泥，理论上可提取铁 1 890 万吨。
iii. 产物是水，不会加剧温室效应（合理即可）
