铁的冶炼与利用是学习和研究化学的重要课题。
Ⅰ．铁的冶炼。竖炉炼铁的工艺流程如图1所示。
（1）“燃烧室”中CH4燃烧的作用是 燃烧产生热量、做生产合成气的原料燃烧产生热量、做生产合成气的原料
（2）写出“还原反应室”中炼铁的一个反应的化学方程式 3CO+Fe2O3 高温 2Fe+3CO23CO+Fe2O3 高温 2Fe+3CO2。
（3）CH4与高温尾气中的CO2或H2O都能反应生成CO和H2，则16g CH4在催化反应室中完全反应后，理论上得到H2的质量（m）范围是 4g＜m＜6g4g＜m＜6g。
Ⅱ．铁的利用，利用铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）处理含有Cu（NO3）2，Pb（NO3）2和Zn（NO3）2的铜冶炼废水。在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中重金属离子的去除率，实验结果如图2所示。
（1）铁炭混合物中铁的质量分数为100%时，水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去，其原因是 铁的金属活动性排在锌的后面铁的金属活动性排在锌的后面。
（2）铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能除去水中少量的重金属离子，其原因是 活性炭具有吸附性活性炭具有吸附性。
（3）处理效果最好时，铁炭混合物中的铁的质量分数为 50%50%。
高温
高温
【考点】铁的冶炼；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．
【答案】燃烧产生热量、做生产合成气的原料；3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；4g＜m＜6g；铁的金属活动性排在锌的后面；活性炭具有吸附性；50%
高温
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：796引用：5难度：0.5
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1．《天工开物》中描述了系统、连续的炼铁炼钢过程，利用煤炭炼铁，从炼铁炉流出的生铁水，直接流进炒铁炉里炒成熟铁，从而减少了再熔化的过程。下列说法错误的是（ ）
发布：2024/12/25 12:0:1组卷：279引用：4难度：0.9 -
2．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Na-Fe3O4），能将CO2转化为汽油，转化步骤如下：
CO2COH2步骤Ⅰ（CH2）nH2步骤Ⅱ汽油步骤Ⅲ
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：。发布：2024/12/25 15:30:1组卷：406引用：5难度：0.6 -
3．从1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。
（1）上述三种铁矿石的主要成分属于氧化物的是。
（2）工业上用一氧化碳和赤铁矿炼铁的原理是（用化学方程式表示）。发布：2024/12/25 13:0:1组卷：31引用：4难度：0.5
