Question

工業(yè)煉鐵的原料包括鐵礦石、焦炭和足量的空氣．某種鐵礦石中所含有效成分為Fe₂O₃和Fe₃O₄．某次煉鐵，礦石中含這兩種鐵氧化物共1.0噸，假定焦炭與礦石均被充分利用，所需焦炭的質(zhì)量可能是（　　）

• A、0.22噸
• B、0.21噸
• C、0.11噸
• D、0.10噸

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：煉鐵是將原料（鐵礦石、焦炭、石灰石）通入高爐中，在高爐中發(fā)生復(fù)雜反應(yīng)，生成鐵的單質(zhì)，F(xiàn)e₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂，F(xiàn)e₃O₄+4CO

高溫  .

3Fe+4CO₂，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式和極限法進(jìn)行解答．

解答： 解：鐵礦石中所含有效成分為Fe₂O₃和Fe₃O₄．工業(yè)煉鐵在高溫條件下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳作還原劑，從鐵礦石中將鐵還原出來，所以，假設(shè)所需焦炭的物質(zhì)的量為X，n（CO）=n（C），
①當(dāng)1.0噸鐵礦石都為Fe₂O₃時(shí)，
Fe₂O₃ +3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂
1mol       3mol

1×106g

160g/mol

   Xmol        X=

3×106

160

mol，所需焦炭的質(zhì)量可能是m（C）=

3×106

160

×12g≈0.225噸，
②當(dāng)1.0噸鐵礦石都為Fe₃O₄時(shí)，
Fe₃O₄ +4CO

高溫  .

3Fe+4CO₂，
1mol          4mol

1×106g

232g/mol

     Xmol         X=

4×106

232

mol，所需焦炭的質(zhì)量可能是m（C）=

4×106

232

×12g≈0.2069噸，
所需焦炭的質(zhì)量介于這兩者之間，
故選AB．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了化學(xué)方程式的計(jì)算，依據(jù)極限法進(jìn)行解答是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．