初中化學中冶煉鐵的要點及注意事項主要包括以下方面:
- 煉鐵原理:工業(yè)煉鐵主要利用一氧化碳還原氧化鐵(Fe?O?)和四氧化三鐵(Fe?O?),化學反應式分別為 Fe?O? + 3CO == 2Fe + 3CO?(高溫)(還原反應)和 Fe?O? + 4CO == 3Fe + 4CO?(高溫)(還原反應)。實驗室中一氧化碳還原氧化鐵時,要注意裝置的搭建和操作順序。
- 實驗裝置:實驗室一氧化碳還原氧化鐵的裝置較為復雜,裝置尾部加入酒精燈燃燒以處理尾氣中殘余的一氧化碳,防止污染空氣。實驗結束時要先撤噴燈后停止一氧化碳,防止鐵被空氣重新氧化和石灰水回流,最后撤裝置末尾處理參與一氧化碳氣體的酒精燈。
- 安全問題:煉鐵過程中涉及多種安全問題。例如,煉鐵廠中一氧化碳泄漏易導致煤氣中毒事故,危害嚴重;噴吹煙煤粉可能發(fā)生粉塵爆炸事故,需控制磨煤機的溫度和其中空氣的氧含量;鐵水、熔渣遇水會發(fā)生爆炸;高爐煤氣與空氣混合也可發(fā)生爆炸。
- 原料選擇:從經濟效益、反應充分程度、能源利用率等角度出發(fā),工業(yè)上選擇一氧化碳來奪取氧化鐵中的氧,而不是直接用碳,因為碳和礦石粉都是固體,不易充分反應。
- 爐渣形成:工業(yè)煉鐵還會涉及爐渣的形成,如 CaCO? == CaO + CO?(條件:高溫),CaO + SiO? == CaSiO?(條件:高溫)。