Question

钢铁是人类生产生活中应用最广泛的金属材料，下图是炼铁高炉的结构示意图，请回答下列与此有关的问题．
（1）根据矿石的主要成分分析，下列矿石中最适合炼铁的是______．
A、磁铁矿（主要成分Fe₃O₄）
B、黄铁矿（主要成分FeS₂）
C、菱铁矿（主要成分FeCO₃）
D、赤铜矿（主要成分Cu₂O）
（2）请写出以赤铁矿（主要成分Fe₂O₃）为原料炼铁的化学方程式：______ 2Fe+3CO₂

Answer

（1）根据矿石的成分和炼铁时的产物判断，要注意是否产生对环境有不利影响的物质．
（2）根据赤铁矿（主要成分Fe2O3）为原料炼铁的原理书写．
（3）根据在炼铁过程中焦炭的作用回答．
（4）根据铁生锈的实质回答．
【解析】
（1）A、磁铁矿的主要成分是Fe3O4，矿石中含铁元素，冶炼时产生的大气污染物相对较少，含铁量比较高．所以正确．
B、黄铁矿的主要成分是FeS2，冶炼时会产生大量的二氧化硫，造成空气污染和酸雨，所以错误．
C、菱铁矿的主要成分是FeCO3，相对含铁量较低．所以错误．
D、赤铜矿的主要成分是Cu2O，不含铁元素，根据质量守恒定律，不可能炼出铁，所以错误．
（2）赤铁矿（主要成分Fe2O3）为原料炼铁的反应原理是：在高温下用还原剂一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来，同时生成二氧化碳，方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2．
（3）在炼铁过程中焦炭的作用有两个：①通过燃烧放热提供热源，②通过一系列化学变化提供还原剂一氧化碳．
（4）铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水反应生成铁锈，即铁生锈的条件是与氧气和水接触．
故答案为：（1）A；
（2）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（3）提供热源和形成还原剂一氧化碳；
（4）氧气和水（或O2、H2O）．