中考化学专题揭秘炼铁题例析

中考化学专题揭秘炼铁题例析

“炼铁”题例析 例 1 甲图是一氧化碳与氧化铁反应装置的示意图，乙图是高炉炼铁示意图。请回答下列 问题。 ⑴写出甲图硬质玻璃管内反应的化学方程式： 。 ⑵甲图中尾气处理的目的是 。 ⑶乙图中高炉炼铁时焦炭的作用是① ；② 。 ⑷为什么乙图中生铁出口低于炉渣出口？ 答： 。 解析 CO 还原 Fe2O3 的过程中 CO 要过量，由于 CO 有毒，排放到空气中会造成空气污 染，因此必须将尾气中多余的 CO 除去；由于焦炭具有可燃性，燃烧时能放出热量从而来提 高沪温，并且焦炭在燃烧过程中生成的 CO2 可与炽热的焦炭反应生成 CO，作为炼铁反应的 还原剂；由于炉渣的密度小于生铁的密度，因此生铁的出口低于炉渣的出口。 参考答案：⑴3CO+Fe2O3 高温 ===2Fe+3CO2 ⑵防止一氧化碳污染空气 ⑶①产生热量(或“提 高炉温”) ②产生一氧化碳 ⑷因为生铁密度大于炉渣密度 例 2 为了研究炼铁原理，我市某校九年级综合实践活动小组按下图所示，用一氧化碳 与氧化铁反应进行实验，现请你一起参与。 ⑴该实验开始时，要先通一会儿一氧化碳再加热，其目的 是 。 ⑵硬质玻璃管发生反应的化学方程式是 。 反应停止后，同学们对冷却后玻璃管内固体物质的组成成 分产生了兴趣，大家纷纷提出自己的猜想。请将你的猜想写出： 猜想一： ___________________ ；猜想二： _________________________ 。 解析 CO 是易燃易爆气体，在实验前先通入 CO 是为了排尽装置内的空气，以防止 CO 和空气的混合气体在加热时发生爆炸；在硬质玻璃管中用 CO 还原 Fe2O3，若反应彻底，生成 的单质铁又未被空气中的氧气所氧化，则剩余固体中只有 Fe，若反应不彻底或实验结束后未 继续通入 CO 直至试管冷却，致使生成的 Fe 在高温下又被空气中的氧气所氧化，则剩余固体 为 Fe 和 Fe2O3 的混合物。 参考答案：⑴排尽硬质玻璃管内的空气，以防爆炸 ⑵3CO+Fe2O3 高温 ===2Fe+3CO2 猜想 一：固体物质可能是 Fe 猜想二：固体物质可能是 Fe 和 Fe2O3 的混合物。 澄清 石灰 水 Fe2O3 CO 例 3 下图为实验室研究炼铁的化学原理的装置，请回答和该实验有关的问题。 ⑴A 处玻璃管中发生反应的化学方程式为______。 ⑵B 处的实验现象_____。 ⑶C 处酒精灯的作用______。 ⑷现有含杂质的氧化铁样品 10 克(杂质不参加反应)，为测定该样品中氧化铁的质量分 数，某同学用上图所示的装置进行实验，得到如下两组数据： 反应前 氧化铁完全反应后 甲组 洗气瓶和石灰水的质量为 190g 洗气瓶和石灰水的质量为 196g 乙组 玻璃管和氧化铁样品的质量为 57.9g 玻璃管和氧化铁样品的质量为 55.2g 你认为应选择_____组的数据来计算样品中氧化铁的质量分数，其结果为________。 解析 CO 还原铁的氧化物的化学方程式，可以写出 CO 还原氧化铁、四氧化三铁或氧 化亚铁中的任意一种；CO 还原铁的氧化物生成单质铁和 CO2，因此装置 B 中澄清的石灰水 会变浑浊；C 处的酒精灯主要是用来除去尾气中含有的 CO，以防止 CO 对空气造成污染；样 品中氧化铁的质量分数应根据玻璃管和氧化铁样品的质量变化来进行计算，玻璃管和氧化铁 样品减少的质量是氧化铁中氧元素的质量，因此氧化铁的质量为(57.9-55.2)÷30%=9g，其质 量分数为 90%。 参考答案：⑴3CO+Fe2O3 高温 ===2Fe+3CO2 ⑵变浑浊 ⑶把 CO 点燃了，消除其污染 ⑷乙 90% 思路点拔：炼铁的反应原理(化学方程式的书写)、反应的实验现象、实验的操作步骤、 尾气的正确处理、实验的改进与创新以及相关的化学计算，一直是中考化学命题的热点。 澄清的 石灰水