题目
在高炉炼铁中,焦炭的作用是?A. 提供铁单质B. 提供铁离子C. 提供还原剂D. 提供氧化剂
在高炉炼铁中,焦炭的作用是? A. 提供铁单质 B. 提供铁离子 C. 提供还原剂 D. 提供氧化剂
题目解答
答案
C
解析
考查要点:本题主要考查学生对高炉炼铁过程中焦炭作用的理解,需要明确焦炭在炼铁反应中的具体角色。
解题核心思路:
- 回忆高炉炼铁的基本流程:铁矿石(含铁的氧化物)在高温下被还原剂还原为铁单质,同时需要石灰石去除杂质,焦炭提供热量并参与反应生成还原剂。
- 区分焦炭的直接作用与间接作用:焦炭燃烧释放热量,同时与二氧化碳反应生成一氧化碳(CO),而CO是真正的还原剂。
- 关键概念:还原剂是被氧化的物质,焦炭通过反应生成CO,间接提供还原剂。
破题关键点:
- 焦炭本身不直接作为还原剂,但通过化学反应生成CO,CO才是还原剂。
- 选项需体现焦炭“提供还原剂”的间接作用。
在高炉炼铁中,焦炭的作用包含以下两个关键环节:
- 燃烧提供热量:焦炭在高炉底部燃烧,生成二氧化碳($C + O_2 \xrightarrow{\text{高温}} CO_2$),释放大量热量,维持高温环境。
- 生成还原剂:高温下,焦炭与生成的二氧化碳进一步反应,转化为一氧化碳($CO_2 + C \xrightarrow{\text{高温}} 2CO$)。
- 一氧化碳(CO)作为还原剂,将铁矿石中的铁氧化物(如$Fe_2O_3$)还原为铁单质($Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{\text{高温}} 2Fe + 3CO_2$)。
因此,焦炭的作用是通过反应生成CO,间接提供还原剂,对应选项C。