高炉炼铁试题及答案-高中化学-云返教育

化学-化学与技术
钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用．
（1）炼铁高炉分为五部分，铁矿石与高温煤气主要在部分发生反应，在　部分开始生成生铁和炉渣．
（2）炼钢时，除磷的化学方程式为　；加入硅、锰和铝的目的是　．
（3）不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹　（填“前”或“后”）加入，原因是　．
（4）炼铁和炼钢生产中，尾气均含有的主要污染物是　．从环保和经济角度考虑，上述尾气经处理可用作　．

答案解析

类型： 解答题 难度系数：中
铁在自然界分布广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用．

回答下列问题：
（1）用铁矿石（赤铁矿）冶炼生铁的高炉如图（a）所示．原料中除铁矿石和焦炭外还有          ．除去铁矿石中脉石（主要成分为SiO₂）的化学反应方程式为CaCO₃
高温 .

CaO+CO₂↑ 、CaO+SiO₂
高温 .

CaSiO₃ ；高炉排出气体的主要成分有N₂、CO₂和          （填化学式）．
（2）已知：①Fe₂O₃（s）+3C（s）═2Fe（s）+3CO（g）△H=+494kJ?mol^-1
②CO（g）+
1
2
O₂（g）═CO₂（g）△H=-283kJ?mol^-1
③C（s）+
1
2
O₂（g）═CO（g）△H=-110kJ?mol^-1
则反应Fe₂O₃（s）+3C（s）+
3
2
O₂（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）的△H=          kJ?mol^-1．理论上反应          放出的热量足以供给反应          所需要的热量（填上述方程式序号）．
（3）有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺，其流程如图（b）所示，其中，还原竖炉相当于高炉的          部分，主要反应的化学方程式为Fe₂O₃+3CO
高温 .

2Fe+3CO₂ ；熔融造气炉相当于高炉的          部分．
（4）铁矿石中常含有硫，使高炉气中混有SO₂污染空气，脱SO₂的方法是          ．

答案解析

类型： 填空题     难度系数：易
分析下面两个案例并回答有关问题．
（1）某城镇生产、生活的分布情况如图1所示，河流中W、X、Y、Z处某次水样抽测结果如表所示．

地点
项目 W X Y Z
水温/℃ 15 18 26 25
pH 6 8 5 5
溶解氧量/（mg?L^-1） 11 9 7 3
①导致X、Y处水样pH变化的原因可能是          ；
②Z处鱼类大量减少，产生这种现象的原因可能是          ．
（2）某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿（主要成分为Fe₂O₃，还含有SiO₂等杂质）、煤矿、石灰石和黏土．拟在该地区建设大型炼铁厂．
①随着铁矿的开发和炼铁厂的建立，需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等，形成规模的工业体系．据此确定图2中相应工厂的名称A          、B          、C          、D          ；
②以赤铁矿为原料，写出高炉炼铁中得到生铁和产生炉渣的化学方程式Fe₂O₃+3CO
高温

2Fe+3CO₂、CaCO₃+SiO₂
高温

CaSiO₃+CO₂↑ ；
③从“三废”利用、环境保护等角度考虑，该地区和企业在生产中应采取的一些措施有（举出2种措施即可）          ．

答案解析

类型： 填空题     难度系数：中
材料的获得过程涉及多种技术和设备．请回答下列有关问题：
（1）传统的硅酸盐材料包括陶瓷、玻璃、水泥，这些材料的制备过程均涉及          操作工艺；水泥和玻璃生产过程中均使用的原料是          ．
（2）复合材料的应用极为广泛，大到航空航天，小到人们的日常生活．复合材料包括基体和          两部分．玻璃钢是一种复合材料，该复合材料是由合成树脂和          复合而成．
（3）生铁的冶炼原理是在高温下将铁从其氧化物中还原出来，工业上一般以铁矿石、焦炭、石灰石和空气为原料在          （填设备名称）中炼制生铁．生铁冶炼成钢的过程是在高温下用          剂将过多的碳和其它杂质除去．
（4）高分子材料包括塑料、橡胶、纤维等．合成这些材料的方法有加聚反应和缩聚反应，用丙烯合成聚丙烯的方法是          ．合成农用薄膜、购物袋等塑料时，需要在其中添加光敏剂和自氧化剂，其目的是          ．

答案解析

类型： 填空题     难度系数：中
钢铁工业是国家工业的基础．下图是炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图，根据图示回答下列问题．若图中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁，请写出A区和B区所发生主要反应的化学方程式．
A区：3CO+Fe₂O₃
高温

3CO₂+2Fe ．
B区：C+O₂
点燃

CO₂；C+CO₂
高温

2CO．．

答案解析

类型： 填空题 难度系数：中
钢铁的生产与使用是人类文明和生活进步的一个重要标志．
（1）写出工业上用赤铁矿炼铁的主要化学反应方程式：Fe₂O₃+3CO
高温

2Fe+3CO₂ ．
（2）炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含NaCl），第二天便会因腐蚀出现红褐色锈斑．试回答：
①铁锅的腐蚀主要是由          （填化学或电化学）腐蚀造成的．形成的铁锈的主要成分是          ．
②为防止轮船的船体在海水中腐蚀，一般在船身连接          （填“锌块”或“铜块”）．

答案解析

类型： 填空题     难度系数：中
工业上常以赤铁矿石（主要成分为Fe₂O₃）和焦炭为主要原料，在高温下炼铁．焦炭产生CO的反应是：
C+O₂
高温

CO₂； C+CO₂
高温

2CO
（1）CO还原赤铁矿的化学方程式是Fe₂O₃+3CO
高温

2Fe+3CO₂
（2）下列说法正确的是
a．为使赤铁矿石充分燃烧，需将其粉碎
b．足量的空气能提高炼铁反应速率
c．与生铁相比较，纯铁转化为“铁水”的温度低
（3）生铁的用途很多，某电镀厂用生铁将废水中的Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺，流程图1：

①气体A是
②在上述酸性溶液中，生铁比纯铁产生Fe²⁺的速率快，原因是
③将Cr³⁺转化为Cr（OH）₃的离子方程式是
（4）电解法将一定浓度的酸性废水中的Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺，其原理示意图2：
①阳极附近溶液中Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺的离子方程式是
②一段时间后，试管底部出现沉淀．解释生成沉淀的原因：          ．

答案解析

类型： 填空题     难度系数：中
工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行，即煅烧、催化氧化、吸收．请回答下列个问题：
（1）煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入          （填设备名称）

（2）催化氧化阶段反应2SO₂（g）+O₂（g）
催化剂
△
2SO₃（g）；△H＜0
550℃时，SO₂转化为SO₃的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系
如图1所示．
理论上要提高SO₂的转化率，反应的条件应是          温、高压（填“高”、“低”、或“常”），但通常情况下工业生产中采用常压的原因是          ．
将2.0mol SO₂和1.0mol O₂置于5L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10M Pa．该反应的平衡常数等于          ．
（3）为循环利用催化剂，科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，
回收率达91.7%以上．已知废钒催化剂中含有V₂O₅、VOSO₄及不溶性残渣．查阅资料知：VOSO₄可溶于水，V₂O₅难溶于水，NH₄VO₃难溶于水．该工艺的流程如图．

则：反应①②③④中属于氧化还原反应的是          （填数字序号），反应③的离子方程式为          ．该工艺中反应③的沉淀率（又称沉矾率）是回收钒的关键之一，沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH₄Cl加入质量与料液中V₂O₅的质量比）和温度．根据下图试建议控制氯化铵系数和温度：          、          ．

答案解析

类型： 填空题     难度系数：中
化学-化学与技术
钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用．
（1）炼铁高炉分为五部分，铁矿石与高温煤气主要在          部分发生反应，在          部分开始生成生铁和炉渣．
（2）炼钢时，除磷的化学方程式为         :middle">Ca₃（P0₄）₂+5Fe ；加入硅、锰和铝的目的是          ．
（3）不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹          （填“前”或“后”）加入，原因是          ．
（4）炼铁和炼钢生产中，尾气均含有的主要污染物是          ．从环保和经济角度考虑，上述尾气经处理可用作燃料．

答案解析

类型： 填空题     难度系数：难
内地某大型铁矿附近有炼焦煤、石灰石、黏土矿和丰富的地下水资源，该地区接近河流和铁路干线，周围是盛产小麦、棉花的农业地区．根据上述信息，完成下列填空．
（1）随着大型铁矿的开发，该地区将建立焦化厂、钢铁厂、发电厂和水泥厂．请把这四个工厂的名称填入如图的工业联系图空白框内．
（2）该地区的主导工业是工业．
（3）下面四种工厂中，在该地区建厂条件较好并与主导工业联系密切的是　
A、重型机械厂B、精密仪表厂
C、造船厂 D、纯碱厂
（4）为了充分利用当地资源，该地还可能建立的轻工业厂有（说出两个）：　、　等．
（5）写出以焦炭、磁铁矿为主要原料冶炼生铁的化学方程式：
①　 CO₂

答案解析

类型： 解答题 难度系数：中
下列有关炼铁和炼钢的说法错误的是

答案解析

类型： 单选题 难度系数：中
炼铁高炉中加入石灰石的目的是（　　）

答案解析

类型： 单选题 难度系数：中