Question

14．早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我國(guó)就開(kāi)始生產(chǎn)和使用鐵器，從1世紀(jì)起，鐵便成了一種最主要的金屬材料．2010年中國(guó)粗鋼產(chǎn)量已超過(guò)6億噸．如圖是工業(yè)上煉鐵的高爐，制造煉鐵高爐的金屬材料需要具備的物理性質(zhì)是（1）熔點(diǎn)高、耐高溫（寫(xiě)一條即可），焦炭燃燒生成還原劑CO的過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和光能，該變化是石灰石的主要成分分解產(chǎn)物中的金屬氧化物和爐渣中的某種成分發(fā)生反應(yīng)，生成硅酸鈣（CaSiO₃）的過(guò)程中，用化學(xué)方程式表示為CaO+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaSiO₃，變化前后硅元素的化合價(jià)分別為+4、+4．

Answer 1

分析 根據(jù)煉鐵的條件來(lái)分析制造煉鐵高爐材料的性質(zhì)；根據(jù)燃燒時(shí)的能量轉(zhuǎn)化、化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)以及化合物中元素化合價(jià)的計(jì)算來(lái)分析．

解答 解：鐵的冶煉是在高溫下進(jìn)行的，所以制造煉鐵高爐的金屬材料需要具備熔點(diǎn)高、耐高溫的物理性質(zhì)；焦炭燃燒生成一氧化碳，此過(guò)程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和光能；石灰石的主要成分是碳酸鈣，高溫煅燒碳酸鈣生成氧化鈣，氧化鈣與爐渣中的二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈣，化學(xué)方程式分別為CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑、CaO+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaSiO₃；氧元素顯-2價(jià)，設(shè)二氧化硅中硅元素的化合價(jià)是x，根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，可得：x+（-2）×2=0，則x=+4價(jià)．
鈣元素顯+1價(jià)，氧元素顯-2價(jià)，設(shè)硅酸鈣中硅元素的化合價(jià)是x，根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，可得：（+2）+x+（-2）×3=0，則x=+4價(jià)．
故上述反應(yīng)中硅元素的化合價(jià)均為+4價(jià)．
故答案為：熔點(diǎn)高、耐高溫；化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和光能；CaO+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaSiO₃；+4、+4．

點(diǎn)評(píng) 本題難度不大，掌握利用化合價(jià)的原則（化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零）計(jì)算指定元素的化合價(jià)的方法即可正確解答此類(lèi)題．