鐵的冶煉與利用是學習和研究化學的重要課題。Ⅰ．鐵的冶煉，豎爐鍊鐵的工藝流程如圖1所示。（1）“燃燒室”中CH4...
問題詳情：
鐵的冶煉與利用是學習和研究化學的重要課題。
Ⅰ．鐵的冶煉，豎爐鍊鐵的工藝流程如圖1所示。
（1）“燃燒室”中CH4燃燒的作用是__
（2）寫出“還原反應室”中鍊鐵的一個反應的化學方程式__。
（3）CH4與高温尾氣中的CO2或H2O都能反應生成CO和H2，則16g CH4在催化反應室中完全反應後，理論上得到H2的質量（m）範圍是__。
Ⅱ．鐵的利用，利用鐵炭混合物（鐵屑和活*炭的混合物）處理含有Cu(NO3)2，Pb(NO3)2和Zn(NO3)2的銅冶煉廢水。在相同條件下，測量總質量相同、鐵的質量分數不同的鐵炭混合物對水中重金屬離子的去除率，實驗結果如圖2所示。
（1）鐵炭混合物中鐵的質量分數為100%時，水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去，其原因是__。
（2）鐵炭混合物中鐵的質量分數為0時，也能除去水中少量的重金屬離子，其原因是__。
（3）處理效果最好時，鐵炭混合物中的鐵的質量分數為__。
【回答】
**燃燒放出大量的熱，提供冶煉鐵需要的高温條件 3H2+Fe2O3
2Fe+3H2O或3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2 4g<m<6g 鐵比銅、鉛活潑，但比鋅弱，所以鐵可以除去銅離子、鉛離子，但不能除去鋅離子 碳單質也能將某些金屬離子還原 50%
【詳解】
I（1）**燃燒放出了大量的熱，能夠給鍊鐵提供熱量，同時生成了二氧化碳和水，提供了生產合成氣的原料，所以“燃燒室”中CH4燃燒的作用是：燃燒產生熱量、做生產合成氣的原料；
（2）一氧化碳和氧化鐵在高温的條件下生成鐵和二氧化碳，化學方程式為：3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2；
（3）**和二氧化碳反應生成*氣的質量為x
CH4+CO2
2CO+2H2
16 4
16g x
x=4g
**和水反應生成*氣的質量為y
CH4+H2O
CO+3H2
16 6
16g y
y=6g
所以理論上得到H2的質量（m）範圍是4g<m<6g；
II（1）鐵炭混合物中鐵的質量分數為100%時，水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去，原因是：鐵的金屬活動*排在鋅的後面；
（2）鐵炭混合物中鐵的質量分數為0時，也能除去水中少量的重金屬離子，原因是：碳單質也能將某些金屬離子還原；
（3）由圖2中的數據可知，處理效果最好時，鐵炭混合物中的鐵的質量分數為：50%。
知識點：金屬資源的利用和保護
題型：科學探究題
