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铁 · 高炉夺氧记
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高炉夺氧记
高炉炼铁:焦炭燃烧供热并生成CO,CO夺走Fe2O3中的氧,石灰石造渣,产物是生铁不是纯铁,主反应不是置换反应
高炉夺氧记 · 开炉
任务:把石头里的铁"抢"出来 —— 焦炭大叔带队,CO 敢死队主攻
矿石
焦炭
石灰石
热空气
出铁水
出炉渣
火焰大厦
炉温 1000℃+
三路人马从顶入:
铁矿石 Fe₂O₃
焦炭 C
石灰石 CaCO₃
热空气侧腰吹入
石头抱氧不撒手?先派焦炭大叔点火造兵——看好了,两连击
第一棒 · 焦炭两连击造CO
C 焦炭
C + O₂ →(点燃) CO₂
先烧自己,把炉温拉满(放热)
CO₂
焦炭
CO
CO
CO₂ + C →(高温) 2CO
回马枪!烧完不退休,再抢一次氧
第二棒 · CO敢死队夺氧
Fe₂O₃
Fe₂O₃
Fe₂O₃
抱氧不撒手的石头军团
CO
CO
CO
每个抱走一个 O
铁水落炉底(0价!)
Fe₂O₃ + 3CO →(高温) 2Fe + 3CO₂
夺氧主战役 · 一个 CO 换一个 O,三点齐发全带走
划重点:真正夺氧的还原剂是 CO 气体兵!
焦炭只是"造CO的幕后+供热引擎"——考卷最爱在这里挖坑
第三棒 · 石灰石造渣护航
CaCO₃
CaO
SiO₂
CaCO₃ →(高温) CaO + CO₂↑
CaO + SiO₂ →(高温) CaSiO₃
石灰石抱走沙子 SiO₂,炉渣浮在铁水上排走
出炉彩蛋 · 考点两连
① 出炉的是生铁,不是纯铁!
含碳 2%~4.3%,还泡在焦炭堆里呢
② 主反应不是置换反应!
CO 是化合物,不符合"单质+化合物"套路
高炉夺氧 · 反应链全图:
① 供热:C + O₂ →(点燃) CO₂(放热,炉温拉满)
② 造气:CO₂ + C →(高温) 2CO(焦炭回马枪)
③ 夺氧:Fe₂O₃ + 3CO →(高温) 2Fe + 3CO₂(主反应)
④ 造渣:CaCO₃→CaO+CO₂↑;CaO+SiO₂→CaSiO₃
三大易错:还原剂是 CO 不是 C | 产物是生铁不是纯铁 | 不是置换反应
口诀:一烧二造三夺氧,石灰石造渣帮下场;夺氧先锋CO兵,出炉生铁非纯铁
—— 铁系条漫六篇完结!下个元素想看谁?铜哥?铝妹?硫家三兄弟?
考试速答:"高炉中还原铁矿石的物质"→ CO;"能否用C直接还原"→ 能但气体CO接触更充分、反应更快更彻底
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