初中化学铁的冶炼实验题

在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中，化学发挥了重要作用。

（1）“焦炭炼钢”是先将铁精矿（Fe₂O₃）和焦炭同时加入高炉，鼓入热空气，充分反应后得到生铁，再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。

①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，　 　夺取了Fe₂O₃里的氧将铁还原出来。

②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭，若加入的焦炭全部转化为CO₂，则该钢铁厂每年排放CO₂的质量为 　 　万吨。

（2）为了实现CO₂的捕集利用，我国研制出一种多功能复合催化剂（含NaFe₃O₄），能将CO₂转化为汽油，转化步骤如下：

CO₂CO（CH₂）_n汽油

①步骤Ⅰ除生成CO外，还生成另一种氧化物。该氧化物的化学式是 　 　。

②下列说法错误的是 　   　（填字母）。

a.所得汽油中含有C、H两种元素

b.NaFe₃O₄中O为﹣2价，Fe为+3价

c.上述转化不仅有利于CO₂减排，还可以减轻人类对化石能源的需求

（3）一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图所示。

①高温下，用H₂炼铁时反应的化学方程式为 　                              　。

②跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”的主要优点有 　                     　。

③从物质组成的角度，说明向炼钢炉中加入废钢的目的：　                   　。

矿物资源的综合利用，可以节约资源与能源．黄铁矿的主要成分为二硫化亚铁（FeS ₂），黄铁矿煅烧的化学方程式：4FeS ₂+11O ₂═2Fe ₂O ₃+8SO ₂．产生的SO ₂用于生产硫酸，矿渣（含有少量的硫元素）用于冶铁．

查阅资料：SO ₂气体能使品红溶液褪色，能使澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为SO ₂+Ca（OH） ₂═CaSO ₃↓+H ₂O．

（1）FeS ₂中硫元素的化合价为 　 　．矿渣在炼铁高炉内反应产生的高炉气含CO、CO ₂、SO ₂等气体，其中 　 　是形成酸雨的气体．

（2）某化学兴趣小组为检验高炉气中的CO、CO ₂、SO ₂，设计了如图所示装置（不考虑其他气体对该实验的影响）．

①该装置不能检验出的气体是 　 　．

②装置B的作用是 　 　．

③装置E中发生反应的化学方程式为 　 　．

④确认高炉气中含CO的依据是 　   （填小写字母）．

a．装置C中澄清石灰水变浑浊      b．装置C中澄清石灰水不变浑浊

c．装置E中黑色粉末变成红色      d．装置F中澄清石灰水变浑浊

（3）请指出该装置存在的一处明显缺陷 　 　．