今年扬州迎来高铁交通发展的高潮。高铁给我们带来的不仅是交通方便，出行快捷，甚至是带来旅游业的繁荣。制造铁轨需要大量的合金钢，新集中学化学兴趣小组为此展开探究：
（一）工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如图1：

已知：生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。
（1）炼铁的固体原料中加入焦炭的作用是

C+O₂

点燃

CO₂

C+O₂

点燃

CO₂

，

C+CO₂

高温

2CO

C+CO₂

高温

2CO

（用方程式表示）；
（2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是

增大反应物接触面积，加快反应速率

增大反应物接触面积，加快反应速率

；
（3）热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体是

CO₂

CO₂

（填化学式）；
（4）炼钢炉中，通入纯氧而不用空气的目的是

防止空气中的其它成分影响钢的性能

防止空气中的其它成分影响钢的性能

。将钢锭轧成钢板，体现了金属的

延展

延展

性。
（二）该兴趣小组发现未经处理的钢铁容易生锈。同学们接着探究了铁生锈的相关问题。
【知识回顾】铁生锈的条件为铁与

水

水

、

氧气

氧气

同时接触，为了防止铁制品生锈，应采取的措施是

涂漆

涂漆

（写出一种）。
【查阅资料】铁锈成分复杂，化学式可简单表示为Fe₂O₃•nH₂O，在加热时会分步反应，首先失去结晶水，其反应可表示为Fe₂O₃•nH₂O

△

Fe₂O₃+nH₂O．浓硫酸可以吸水，碱石灰可以吸收水和二氧化碳。
【提出问题】铁锈（Fe₂O₃•nH₂O）中n的值等于多少呢？
【问题探究】小明发现实验室中有一保管不善的铁粉，大部分已经结块成红褐色，为了探究铁锈（Fe₂O₃•nH₂O）的组成，称取27.0g这种铁粉样品，按如图2所示装置进行实验。

（1）实验前应先

检查装置气密性

检查装置气密性

；
（2）为了保证实验安全，实验开始时应先

通入一氧化碳

通入一氧化碳

，目的是

排出装置中的空气，以防止和一氧化碳混合加热时发生爆炸

排出装置中的空气，以防止和一氧化碳混合加热时发生爆炸

；
（3）D的作用是

防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置

防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置

；
（4）请指出该装置中有一处明显不足

没有处理尾气

没有处理尾气

；
【数据处理】图3是加热时间和A中固体质量关系图象，下表是B、C中质量不再变化时B中浓硫酸、C中碱石灰装置质量变化情况。

	反应前（g）	反应后（g）
B	100	105.4
C	150	163.2

（5）铁锈（Fe₂O₃•nH₂O）中n的值是

3

3

；
（6）写出T₃-T₄时间段发生反应的化学方程式

Fe₂O₃+3CO

高温

2Fe+3CO₂

Fe₂O₃+3CO

高温

2Fe+3CO₂

；
（7）计算原样品中单质铁的质量分数是

20.7%

20.7%

。（计算结果保留到0.1%）