Question

Ⅰ.工業(yè)上用鋁土礦制取鋁的流程如下：

 

請回答下列問題：

(1)操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ都用到的玻璃儀器有__________________________。

(2)寫出由溶液B生成Al(OH)3的離子方程式：____________________________。

(3)工藝流程中涉及氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_________________________。

(4)生產(chǎn)過程中，除NaOH、H2O可以循環(huán)使用外，還可以循環(huán)使用的物質(zhì)有________(填化學(xué)式)。用此法制取鋁的副產(chǎn)品是________(填化學(xué)式)。

Ⅱ.我國高爐生產(chǎn)各方面取得了顯著進(jìn)步，但在資源和能源利用率、高爐大型化、提高產(chǎn)業(yè)集中度以及環(huán)保等方面還跟國際存在很大差距，有待進(jìn)一步提高，努力向鋼鐵強(qiáng)國邁進(jìn)。請回答下列問題：

(1)高爐煉鐵的原料有鐵礦、焦炭和石灰石，其中起熔劑作用的是________，目的是除去鐵礦石中的脈石，其產(chǎn)物密度比鐵________，所以在鐵水的________(填“上部”或“下部”)形成爐渣而與鐵水分離。

(2)焦炭在高爐煉鐵中起著舉足輕重的作用，下列不屬于焦炭作用的是________。

A．作為燃料，為煉鐵中的化學(xué)反應(yīng)提供能量

B．作為還原劑與二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生還原氧化鐵的一氧化碳

C．對高爐中的物料起到支撐和疏散的作用

D．作為溶劑，除去鐵礦石中的雜質(zhì)

(3)高爐煉鐵的污染非常嚴(yán)重，目前我國部分大城市中的鋼鐵廠借著搬遷的機(jī)會也在進(jìn)行著工藝改進(jìn)。高爐煉鐵導(dǎo)致的環(huán)境污染有________。

A．臭氧空洞 B．酸雨 C．一氧化碳毒害 D．沙塵暴

(4)寫出高爐煉鐵中與碳元素有關(guān)的氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式：____________________________。

(5)從“三廢”利用、環(huán)境保護(hù)等角度考慮，鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)中應(yīng)采取的一些措施有(舉出2種措施即可) _______________________________________。

 

Answer 1

Ⅰ.(1)燒杯、漏斗、玻璃棒

(2)2AlO2—＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋CO32—

(3)2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑

(4)CaO和CO2　Fe2O3和O2

Ⅱ.(1)石灰石　小　上部　(2)D　(3)BC

(4)C＋O2 CO2；CO2＋C2CO；Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2

(5)用煉鐵廠的爐渣(或CaSiO3)作為水泥廠的原料；用發(fā)電廠的煤矸石和粉煤灰作為水泥廠的原料；將石灰石煅燒成生石灰，用于吸收發(fā)電廠和焦化廠燃煤時產(chǎn)生的SO2，減少對空氣的污染；建立污水處理系統(tǒng)(任選兩條，其他合理答案也可以)

【解析】Ⅰ.(1)操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ都是過濾，過濾需要燒杯、漏斗、玻璃棒。(2)NaAlO2溶液中通入CO2生成Al(OH)3沉淀和Na2CO3，其離子方程式為2AlO2—＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋CO32—。(3)只有電解熔融Al2O3的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)。(4)得到的CaCO3受熱分解得到CaO、CO2，可見CaO、CO2可循環(huán)使用。操作Ⅰ所得的Fe2O3和電解熔融Al2O3得到的O2為副產(chǎn)品。

Ⅱ.(1)高爐煉鐵的原料中必須有合適比例的石灰石，其作用是作為雜質(zhì)的溶劑，目的就是除去鐵礦石中的二氧化硅，使其轉(zhuǎn)化為熔點比較低的硅酸鈣，反應(yīng)為CaCO3 CaO＋CO2↑，CaO＋SiO2CaSiO3。硅酸鈣的密度比熔融鐵的密度低，所以在高爐中硅酸鈣等爐渣是浮在鐵水之上的。

(2)焦炭在高爐煉鐵中的作用是提供能量(作為燃料)、作為還原劑、還有對其中的物料起到支撐和疏散的作用。

(3)高爐煉鐵產(chǎn)生的尾氣中含有大量的CO、CO2、粉塵和硫、氮的氧化物，所以高爐煉鐵會加劇酸雨的發(fā)生，還會導(dǎo)致局部地區(qū)中的CO濃度過大，使周圍生物受到毒害。

(4)高爐煉鐵中，根據(jù)焦炭的作用，可以寫出其燃燒反應(yīng)、與二氧化碳的反應(yīng)、一氧化碳還原氧化鐵的反應(yīng)。

(5)從“三廢”利用、環(huán)境保護(hù)等角度考慮，鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)中應(yīng)建立污水處理系統(tǒng)；將石灰石煅燒成生石灰用于吸收發(fā)電廠和焦化廠燃煤時產(chǎn)生的SO2，減少對空氣的污染；用發(fā)電廠的煤矸石和粉煤灰作為生產(chǎn)水泥的原料；用煉鐵廠的爐渣作為生產(chǎn)水泥的原料。