题目
焦炭在高炉中的作用是 :()。A. 作为骨架,保持高炉的透气性;B. 提供热源;C. 作铁矿石的还原剂D. 作铁矿石的催化剂
焦炭在高炉中的作用是 :()。
A. 作为骨架,保持高炉的透气性;
B. 提供热源;
C. 作铁矿石的还原剂
D. 作铁矿石的催化剂
题目解答
答案
ABC
A. 作为骨架,保持高炉的透气性;
B. 提供热源;
C. 作铁矿石的还原剂
A. 作为骨架,保持高炉的透气性;
B. 提供热源;
C. 作铁矿石的还原剂
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,涉及工业炼铁的基本原理。
解题核心:需明确焦炭在高炉中的物理作用和化学作用。
关键点:
- 物理作用:焦炭颗粒形成骨架,维持炉料透气性,确保气体顺畅流动。
- 化学作用:燃烧提供高温,同时作为还原剂将铁矿石中的铁还原出来。
易错提示:注意区分“还原剂”与“催化剂”的概念,焦炭参与化学反应,属于还原剂而非催化剂。
选项分析
A. 作为骨架,保持高炉的透气性
高炉中,焦炭以颗粒形式存在,形成疏松的结构,为炉料提供支撑,使炉料间隙保持透气,确保鼓入的空气能够顺利上升并与燃料接触。此作用为物理作用,正确。
B. 提供热源
焦炭在高炉中燃烧产生大量热量,维持炼铁所需的高温环境(约2000℃以上),使铁矿石发生还原反应。此作用为化学反应的副产品,正确。
C. 作铁矿石的还原剂
焦炭(主要成分是碳)在高温下与铁的氧化物(如Fe₂O₃)反应:
$\text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{C} \xrightarrow{\text{高温}} 2\text{Fe} + 3\text{CO}$
碳夺取铁矿石中的氧,将其还原为铁单质,因此是还原剂,正确。
D. 作铁矿石的催化剂
催化剂的作用是加速反应但不参与反应本身,而焦炭直接参与化学反应(作为还原剂),且被消耗,因此此选项错误。