Question

【題目】【化學——選修2化學與技術】

鐵在自然界分布廣泛，在工業、農業和國防科技中有重要應用。

回答下列問題：

（1）用鐵礦石（赤鐵礦）冶煉生鐵的高爐如圖（a）所示。原料中除鐵礦石和焦炭外含有 。除去鐵礦石中脈石（主要成分為SiO2 ）的化學反應方程式為 、 ；高爐排出氣體的主要成分有N2、CO2 和 (填化學式)。

（2）已知：①Fe2O3 (s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+494kJ·mol-1

②CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1

③C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110kJ·mol-1

則反應Fe2O3 (s)+3 C(s)+ O2(g)=2Fe(s)+3CO2 (g) 的ΔH= kJ·mol-1。理論上反應 放出的熱量足以供給反應 所需的熱量（填上述方程式序號）

（3）有人設計出“二步熔融還原法”煉鐵工藝，其流程如圖(b)所示，其中，還原豎爐相當于高爐的

部分，主要反應的化學方程式為 ；熔融造氣爐相當于高爐的 部分。

（4）鐵礦石中常含有硫，使高爐氣中混有SO2 污染空氣，脫SO2 的方法是 。

Answer 1

【答案】（1）石灰石CaCO3CaO+CO2↑、CaO+SiO2CaSiO3；CO。

（2）-355；②③，①

（3）爐身，Fe2O3 + 3CO2Fe+3CO2；爐腹

（4）用堿液吸收（氫氧化鈉溶液或氨水等）

【解析】

試題分析：（1）鐵礦石中含有氧化鐵和脈石，為除去脈石，可以加入石灰石，石灰石分解為氧化鈣，氧化鈣和二氧化硅反應生成硅酸鈣；加入焦炭，先生成CO，最后生成CO2；

（2）利用蓋斯定律將①+②x3得到Fe2O3 (s)+3 C(s)+ O2(g)=2Fe(s)+3CO2 (g)的ΔH，因①為吸熱反應，②③為放熱反應，則②③反應放出的熱量可使①反應；

（3）高爐煉鐵時，爐身部分發生Fe2O3+3 CO====2Fe+3CO2，還原豎爐發生此反應，熔融造氣爐和高爐的爐腹都發生2C+O22CO以及CaCO3CaO+CO2↑，CaO+SiO2 CaSiO3反應；

（4）高爐氣中混有SO2，SO2為酸性氣體，可與堿反應。