Question

聯合鋼鐵工業的基本生產流程示意圖如下：

請回答下列問題：
（1）寫出設備A 的名稱：

 

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（2）寫出以赤鐵礦為原料在高溫下與一氧化碳反應制取鐵的化學方程式：

 

；
（3）應用化學原理分析，工業煉鋼時用純氧而不用空氣的原因是：

 

 

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（4）鐵粉與生石灰都是常用的干燥劑，現欲用化學方法檢驗某食品袋中的干燥劑究竟是其中的哪一種？請你簡述方法和現象：

 

．
（5）生產上要配制1200g溶質質量分數為10%的鹽酸來測定鋼坯中鐵的含量，則約需溶質質量分數為40%的濃鹽酸（密度以1.2g/mL計）多少毫升？

Answer 1

分析：工業上由鐵礦煉鐵的設備是高爐，原理是利用還原劑CO在高溫下還原Fe₂O₃．反應后，產物中因含有少量雜質而變成生鐵，煉鋼是進一步除去煉出的鐵中的雜質的過程，利用的是氧氣與雜質反應．因為雜質含量本來就不多，所以如果采用空氣的話，氧氣含量只有不到1/5，與雜質金屬接觸的幾率更小了，不利于除雜，氧氣濃度越大碰撞幾率越大也更容易除去雜質．
鐵粉因生銹時需要有水參加，故可以做干燥劑；生石灰可與水反應生成熟石灰，因此也可做干燥劑．根據這兩種物質的性質不同，可將其區分開．如加水，溶于水的是生石灰，不溶的是鐵粉；也可加入稀鹽酸，有氣泡產生的為鐵粉，否則為生石灰．
用濃溶液配制稀溶液時，只需加水就可以，而其溶質質量不變，即濃溶液中溶質的質量等于稀溶液中溶液的質量．

解答：解：（1）工業上由鐵礦煉鐵的設備是高爐；
（2）煉鐵的原理是利用還原劑CO把金屬氧化物還原為金屬單質，自身生成CO₂的過程    3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂
（3）物質發生反應，實際上是物質微粒的相互碰撞，微粒濃度越大反應越充分、越劇烈，故本題中選用氧氣是為了促使反應更加劇烈，并獲得更多的熱量
（4）根據活潑金屬可與酸反應生成H₂，而金屬氧化物與酸反應生成鹽和水，故可加入稀鹽酸，有氣泡產生的為鐵粉，否則為生石灰；另根據生石灰溶于水，鐵粉不溶于水，可加水，溶于水的是生石灰，不溶于水的為鐵粉
（5）根據濃溶液中溶質的質量=稀溶液中溶液的質量
即稀溶液溶液質量×稀溶液溶質質量分數=濃溶液溶液質量×濃溶液溶質質量分數
溶液質量=密度（ρ）×體積（V）
設需溶質質量分數為40%的濃鹽酸的體積為V
1200g×10%=1.2g/mL×V×40%
解得：V=250mL
答：需溶質質量分數為40%的濃鹽酸250mL

點評：此類題綜合性較強，相關聯的知識點較多，是中考的常考知識點．其中，1、2考查煉鐵的設備及原理，其中有考查了還原反應的書寫與配平；3題從微觀的角度考查化學反應的實質，4題考查物質的鑒別，而鑒別物質，首先要熟悉物質的性質；5題考查濃、稀溶液的配制，計算時，要確立濃溶液與稀溶液之間的等量關系．