【要点名师透析】
试题类型一：金属冶炼的原理及应用
高炉炼铁为现代炼铁的主要方法。其设备如图所示。
(1)焦炭在炼铁过程中的作用是________________。
(2)加入石灰石的作用是__________________________。
(3)写出以赤铁矿矿石为原料的炼铁高炉中发生的主要化学反应_____________________。
(4)采用炉料从上部加入，热空气从下部通入的方法目的是___________________________。
(5)在200多年前，人们发现从高炉中出来的炉气中含有大量的没有利用的CO气体，工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分之故，于是增加了高炉的高度。但是高炉尾气中的CO含量没变，这让当时的工程师们不解。请你说说原因____________________________。
(6)高炉尾气中除含有毒气体CO外，还可能含有的有害气体有__________(填一种)，因此不能直接排放。
【答案】 (1)既提供热量，又产生还原剂CO
(2)造渣(或与矿石中的脉石结合生成熔点较低的硅酸钙形成炉渣而除去)
(3)Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
(4)采用逆流原理，使矿石与还原性气体充分接触
(5)该反应为可逆反应，已达到反应的最大限度
(6)二氧化硫
【解析】焦炭在炼铁过程中既提供热量，又产生还原剂CO，还原性气体上升，铁矿石下降，在这个过程中得到充分混合，使铁被还原出来。加入的石灰石与矿石中的脉石结合生成熔点较低的硅酸钙形成炉渣而除去。矿石中含有的硫元素最终生成二氧化硫进入尾气，故高炉尾气一定要处理之后才能排放。
工业生产要的是经济效益，而当代全球关注的是环保问题。所以，化学工业要解决的两大问题是原料的利用率和环境保护问题。像这种题目往往还会涉及的考查点有：如何提高原料的利用率、工业三废的处理、合理利用能源等。下面的变式题则主要考查了金属铝的冶炼问题。
