12. 某化学实验小组的同学用如图所示装置在实验室中模拟工业炼铁。

(1)实验开始时应________(选填“先通入一氧化碳”或“先点燃酒精灯”)。
(2)反应中可观察到硬质玻璃管内的固体逐渐由________色变成________色,写出该反应的化学方程式:______。
(3)甲同学想对反应后的产物进行初步检验,请你帮他想出一个物理方法:______。
(4)质疑与探究
①乙同学对产物的成分产生了质疑,查阅相关资料之后得知,一氧化碳还原氧化铁是一个逐渐的过程。
首先是$\ce{Fe_{2}O_{3}}$被还原为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$:$\ce{3Fe_{2}O_{3} + CO\xlongequal{400~500\ °\mathrm{C}} 2Fe_{3}O_{4} + CO_{2}}$;
然后是$\ce{Fe_{3}O_{4}}$被还原为$\ce{FeO}$:$\_\_\_\_\_\_\xlongequal{500~600\ °\mathrm{C}}\_\_\_\_\_\_$;
最后是$\ce{FeO}$被还原为$\ce{Fe}$:$\ce{FeO + CO\xlongequal{600\ °\mathrm{C}以上}Fe + CO_{2}}$。
②通过分析以上资料,甲、乙两位同学对反应后黑色固体的成分进行了猜想。
猜想一:$\ce{Fe}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$ 猜想二:$\ce{Fe}$和$\ce{FeO}$ 猜想三:______
已知:$\ce{FeO}$、$\ce{Fe_{3}O_{4}}$均为黑色,且$\ce{Fe_{3}O_{4}}$有磁性;$\ce{Fe}$能与硫酸铜溶液反应生成红色的固体铜,$\ce{FeO}$、$\ce{Fe_{3}O_{4}}$都不与硫酸铜溶液反应。
③为了对固体产物的成分进行更客观的分析,甲、乙同学将所做实验整理如下:

④实验反思:为了提高铁的产率,应适当________(选填“降低”或“提高”)反应温度。
(1)实验开始时应________(选填“先通入一氧化碳”或“先点燃酒精灯”)。
(2)反应中可观察到硬质玻璃管内的固体逐渐由________色变成________色,写出该反应的化学方程式:______。
(3)甲同学想对反应后的产物进行初步检验,请你帮他想出一个物理方法:______。
(4)质疑与探究
①乙同学对产物的成分产生了质疑,查阅相关资料之后得知,一氧化碳还原氧化铁是一个逐渐的过程。
首先是$\ce{Fe_{2}O_{3}}$被还原为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$:$\ce{3Fe_{2}O_{3} + CO\xlongequal{400~500\ °\mathrm{C}} 2Fe_{3}O_{4} + CO_{2}}$;
然后是$\ce{Fe_{3}O_{4}}$被还原为$\ce{FeO}$:$\_\_\_\_\_\_\xlongequal{500~600\ °\mathrm{C}}\_\_\_\_\_\_$;
最后是$\ce{FeO}$被还原为$\ce{Fe}$:$\ce{FeO + CO\xlongequal{600\ °\mathrm{C}以上}Fe + CO_{2}}$。
②通过分析以上资料,甲、乙两位同学对反应后黑色固体的成分进行了猜想。
猜想一:$\ce{Fe}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$ 猜想二:$\ce{Fe}$和$\ce{FeO}$ 猜想三:______
已知:$\ce{FeO}$、$\ce{Fe_{3}O_{4}}$均为黑色,且$\ce{Fe_{3}O_{4}}$有磁性;$\ce{Fe}$能与硫酸铜溶液反应生成红色的固体铜,$\ce{FeO}$、$\ce{Fe_{3}O_{4}}$都不与硫酸铜溶液反应。
③为了对固体产物的成分进行更客观的分析,甲、乙同学将所做实验整理如下:
④实验反思:为了提高铁的产率,应适当________(选填“降低”或“提高”)反应温度。
答案
先通入一氧化碳
; 红棕
; 黑
; $Fe_{2}O_{3} + 3CO\stackrel{高温}{=\!=\!=}2Fe + 3CO_{2}$ ; 用磁铁吸引
;
; $Fe_{3}O_{4} + CO$ ; $3FeO + CO_{2}$ ; $Fe、Fe_{3}O_{4}$和$FeO$ ; 黑色粉末全部被吸引
; 黑色粉末部分变红
; 提高
; 红棕
; 黑
; $Fe_{2}O_{3} + 3CO\stackrel{高温}{=\!=\!=}2Fe + 3CO_{2}$ ; 用磁铁吸引
;
; $Fe_{3}O_{4} + CO$ ; $3FeO + CO_{2}$ ; $Fe、Fe_{3}O_{4}$和$FeO$ ; 黑色粉末全部被吸引
; 黑色粉末部分变红
; 提高
13. 某钢铁厂每天需消耗 5 000 t 含氧化铁 80%的赤铁矿石用于炼铁,该钢铁厂理论上每天能炼出含铁 98%的生铁的质量是多少?(写出计算过程,结果保留整数)
答案
解:设理论上每天能炼出的生铁的质量为$x。$ $Fe_{2}O_{3} + 3CO\stackrel{高温}{=\!=\!=}2Fe + 3CO_{2}$ 160 112
$5000t×80\%$ $x×98\%$ $\frac{160}{112}=\frac{5000t×80\%}{x×98\%}$ $x\approx2857t$ 答:理论上每天能炼出$2857t$含铁$98\%$的生铁。
$5000t×80\%$ $x×98\%$ $\frac{160}{112}=\frac{5000t×80\%}{x×98\%}$ $x\approx2857t$ 答:理论上每天能炼出$2857t$含铁$98\%$的生铁。
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