Question

15．聯合鋼鐵工業(yè)的基本生產流程示意圖如下：

請回答下列問題：
①在磁鐵礦（主要成分是Fe₃O₄）、赤鐵礦（主要成分是Fe₂O₃）、褐鐵礦（主要成分是2Fe₂O₃•3H₂O）、菱鐵礦（主要成分FeCO₃）、黃鐵礦（主要成分是FeS₂）這些常見的鐵礦石中，一般不選用黃鐵礦用來煉鐵的原因是黃鐵礦含鐵量低，含有害元素，并且在冶煉過程中會產生有毒氣體二氧化硫，污染環(huán)境．焦炭的作用，除了燃燒產生熱量外，還能夠產生生成一氧化碳氣體．
②若在設備A中加入磁鐵礦，請寫出其在高溫條件下與一氧化碳反應的化學方程式：Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂．
③煉鐵時CO是一種B（填序號，下同），煉鐵的原料之一石灰石所起的作用是C；為降低生鐵中碳的含量在煉鋼時需通入氧氣，氧氣作A．
A．氧化劑        B．還原劑      C．造渣材料     D．催化劑
④為了防止鋼鐵銹蝕，人們常采用在其表面涂刷礦物油或鍍上其他金屬等覆蓋保護膜的方法．這些方法共同的原理是可以將鐵和氧氣、水隔開．
⑤金屬礦物的儲量是有限的，而且不能再生．目前世界上已有50%以上的廢鋼鐵得到回收利用，其目的是節(jié)約金屬資源（填“合理開采礦物”或“節(jié)約金屬資源”）．

Answer 1

分析 ①鐵礦石的選擇原則：含鐵量高，不含有害元素，冶煉過程中不產生或少產生污染環(huán)境的物質；根據工業(yè)煉鐵中焦炭的作用分析；
②根據四氧化三鐵和一氧化碳在高溫條件反應生成鐵和二氧化碳，以及化學放程式的書寫規(guī)則進行解答；
③根據煉鐵的過程來分析；
④根據鐵生銹的條件是鐵與氧氣、水共同作用的結果來考慮防止鐵生銹的原理；
⑤根據金屬的回收利用的目的解答，回收金屬就是為了節(jié)約金屬資源．

解答 解：①黃鐵礦含鐵量低，含有對環(huán)境有害的元素硫，并且在冶煉過程中會產生有毒氣體二氧化硫，污染環(huán)境，因此黃鐵礦不宜煉鐵．
故答案為：黃鐵礦含鐵量低，含有害元素，并且在冶煉過程中會產生有毒氣體二氧化硫，污染環(huán)境；
工業(yè)煉鐵中利用了焦炭的可燃性，提供熱量；又利用其還原性，與二氧化碳反應生成一氧化碳氣體．故填：生成一氧化碳氣體；
②工業(yè)常用磁鐵礦（主要成分為四氧化三鐵）和一氧化碳在高溫條件下煉鐵，該反應的化學方程式為：Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂；
故答案為：Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂；
③煉鐵時CO是一種還原劑，煉鐵的原料之一石灰石所起的作用是將礦石中的雜質轉化為礦渣；為降低生鐵中碳的含量在煉鋼時需通入氧氣，氧氣將其中的碳氧化為二氧化碳．故填：B；C；A；
④防止金屬生銹的方法有：在金屬表面涂一層油漆；在金屬表面鍍一層金屬、在金屬表面涂一層油等．在鋼鐵表面涂刷礦物油或鍍上其他金屬等覆蓋保護膜的原理是隔絕氧氣和水．故答案為：可以將鐵和氧氣、水隔開；
⑤回收利用金屬是為了節(jié)約金屬資源．故選：節(jié)約金屬資源．

點評 要理解煉鐵的原理和方法過程，了解金屬元素的存在及常見的金屬礦物，注意煉鐵過程中產生的副產物對環(huán)境的影響是解答這類題的關鍵．