Question

高炉炼铁所需的原料有铁矿石、焦炭、石灰石等，其过程可用下图简要表示：

已知气体①、气体②和固体③均属于氧化物。

（1）气体②的化学式为_____。根据氧化物的性质推测炉渣的主要成分为_____（填化学式）。

（2）炼铁高炉底部通过不同高度的出口分离铁水与炉渣（如图2所示）。能实现渣铁分离的原因是是因为炉渣具有_____、_____的性质。

（3）反应Ⅰ～Ⅴ中属于化合反应的有_____个，属于分解反应的有_____个，属于置换反应的有_____个。

（4）高炉气体中含有多种成分，其中含量最高（占55%～60%）的是_____（填化学式），此外还含有25～30%的可燃性气体_____（填化学式），以及9～12%左右的_____（填化学式）。

Answer

CO CaSiO3 熔点高 密度比铁水小 3 1 0 N2 CO CO2

【解析】

（1）碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳，所以气体②的化学式为CO，化学反应前后，元素种类不变，所以依据氧化物的性质推测炉渣的主要成分为：CaSiO3；

（2）炉渣的出口在上方，铁水的出口在下方，所以炉渣具有熔点高、密度比铁水小的性质；

（3）Ⅰ是碳和氧气反应生成二氧化碳，属于化合反应，Ⅱ是二氧化碳和碳高温生成一氧化碳，属于化合反应，Ⅲ是一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，不属于基本反应类型，Ⅳ是氧化钙、二氧化硅反应生成硅酸钙，属于化合反应，Ⅴ是碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳，属于分解反应，所以反应Ⅰ～Ⅴ中属于化合反应的有3个，属于分解反应的有1个，属于置换反应的有0个；

（4）空气中含量最高的是氮气，所以高炉气中含有多种成分，其中含量最高（占55～60%）的是N2，此外还含有25～30%的可燃性气体CO，以及9～12%左右的CO2。