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还原熟料形成机理

还原熟料形成机理
还原熟料形成机理

还原熟料形成机理

?作者:夏玉龙单位:库车青松水泥有限责任公司[2009-9-17]

关键字:还原熟料

?摘要:

1 前言

在水泥生产中正常熟料是在窑内空气略有过剩的情况下烧成的,即有足够的氧使燃料中的碳完全燃烧成CO2,放出热量。如窑内氧气不足,燃料燃烧不完全,产生CO时,就形成还原气氛,其反应式为:C+O2→CO2+408630J/molC+12O2→CO+123053J/mol

在还原气氛条件下生产出来的熟料,我们称之为“还原熟料”。在还原气氛下烧成时,窑内热力强度低,高价的过渡型的元素氧化物被还原成低价的,产生各种异常颜色的熟料。据此特点,一般把还原料分为黄心料、绿心料、析铁料三种。

还原熟料常见的为黄心料,在熟料中所占比例也较大。而绿心料、析铁料较少出现,即使存在,量也不多。还原熟料的危害很多,影响窑的产量、质量、煤耗、热工制度的稳定;影响熟料、水泥的质量外观颜色等。特别是熟料、水泥的外观上,还原料较多时,不仅熟料颜色难看,就连磨制出的水泥颜色也发黄,水泥用户极易把此熟料水泥比作立窑的废品熟料黄料球来看待,使用户购买使用都不放心,影响企业的声誉,因此,必须采取措施进行解决。

1.1 黄心料

窑外分解窑产生的黄心料,可分为:疏松性黄心料和致密性黄心料,疏松性黄心料结构疏松,熟料烧失量高, fCaO也高,后期强度

明显降低,它是在窑头温度低,窑尾存在还原气氛下产生的。而致密性黄心料外壳的颜色与正常熟料相似,结粒较大,砸开熟料球,核

心呈大小不等的黄心,它是在还原气氛或煤粉直接还原作用下,氧化铁还原致使熟料颜色发黄,当冷却时,表层熟料因再氧化而呈黑

色。黄心料其化学成分上最突出的变化就是随黄心程度的增加其中FeO含量也增加,而总的铁含量却没有明显变化;而有些黄心料

中SiO2和Al2O3的含量较高,这主要是煤灰掺入造成的。

致密性黄心料在岩相结构上有两个特征:其一,B矿呈手指状、树叶状,这种B矿的产生与还原气氛下C2S和CFS固溶体的分离有关。其二,A矿数量少,发育差。这与煤灰的掺入有关,由于掺入煤灰物料,使SiO2和Al2O3成分增加,局部(黄心部分)的KH值下降,再加上煤燃烧形成CO放出的热量少,至使烧成温度较低,给A矿形成造成困难,所以A矿数量少。此外,由于Fe3+被还原成Fe2+, Fe2+大量进入B矿及玻璃体,所以C4AF的量极少,中间体数量也相对减少。

1.2 绿心料

有时遇到外观与普通熟料相同,但中间呈嫩绿色的熟料,化学分析表明,此种熟料中含较

多Cr2O3、MnO。岩相分析表明含Cr2O3的熟料中A矿颜色变绿,此种A矿称为铬阿利特。Cr2O3主要来自窑中的铬质耐火材料,含MnO的熟料呈绿色的主要原因是β-C2S和MnO 形成固溶体,在C2S-Mn2S系统中形成绿色橄榄石(CaO·MnO·SiO2),温度较高时, C2S和CMnS的固溶体也可分解桃红色含锰的B矿。MnO主要来自铁质原料和耐火材料杂质。

绿心料的水硬性差,强度下降。由于Cr3+和低价锰都只有在还原气氛下出现,故绿心料是还原气氛的产物,属还原料。

1.3 析铁料

当窑内通风不良,燃料在缺氧条件下燃烧,则出现强烈的还原气氛,这时熟料中的高价铁化合物被还原成低价铁化合物,甚至金

属铁,其反应过程为:2C4AF→C6A2F+C2F C6A2F+CO→2C3A+2FeO+CO2↑

FeO+CO→Fe+CO2

金属铁在高温下为液相,由于表面张力而呈球形圆粒,冷却后保留下来,因为它的折射率比硅酸盐矿物高得多,所以在岩相显微镜下呈很亮的小圆粒。

析铁熟料除金属铁外,主要矿物还有C2S固溶体和C3A、C12A7,熟料强度显著降低,有时凝结较快,它是窑内热工制度不正常的一种标志。

2 还原料产生的具体原因

2.1 从煅烧的角度进行分析

2.1.1 风、煤、料配合不好

风、煤、料配合不好,是产生黄心料的根本原因。多数情况是窑系统排风不够或喂料太多。窑头喂煤过多,在一、二次风量不变的情况下,窑内氧含量明显不足,导致煤粉燃烧不完全,而产生还原气氛,易出现黄心料;窑尾分解炉喂煤过多,将导致预热器框架内温度升高,因

而易在缩口、斜坡等部位产生结皮,影响了窑内通风,同样易使窑内氧含量不足,产生还原气氛,导致出现黄心料;窑系统

出现工艺故障,如窑内结大球、结圈或长厚窑皮、窑尾下料斜坡积灰等均可影响窑内通风,造成煤粉不完全燃烧。这些因素的产生,是形成还原料的主要原因,因此在实际生产中要注意风、煤、料三者的合理匹配。

2.1.2燃烧器断面位置调整不当

燃烧器在窑断面位置不合理。二次风不足,内风和外风的风量、风速比例不合理,风煤混合不好,这些问题的存在也极易产生还

原料。如燃烧器喷嘴愈接近料层,还原料生成愈多,以水平方向靠近料层尤甚。喷嘴靠近料层,火焰铺在物料表面上,火焰中的炭粒

紧贴物料向前运行,由于火焰与物料表面间隙变小,氧气含量不足,因而在物料表面产生严重的还原气氛;未燃或正在燃烧的炭粒又

容易落入熟料中,落入到熟料中的碳粒减少了与氧气接触的机会,因而产生还原气氛特别是当煤粉细度过粗或使用低挥发份煤时,情况更严重。

2.1.3煤的燃烧性能差

影响煤的燃烧性能主要有原煤的质量、煤粉质量、二、三次风温、燃烧器性能等。原煤质量差主要指:煤的灰分大、发热量低、挥发份低等;煤粉质量差主要是指细度大、水份大等;

二、三次风温低,主要是影响窑头温度,至使黑火头变长;燃烧器性能影响也很大,好的燃烧器能使煤风混合充分而均匀,加速燃烧,改变煤的燃烧性能。由试验及实践发现,当煤的燃烧性能变差,还原料生成量增高煤粉的燃烧性能差,一方面燃烧速度慢,未燃尽煤粒便可能落在物料之上(指出现液相后的物料),形成还原气氛;另一方面,加大了煤粉分布的不均匀性,使火焰局部由于煤粉浓度高产生还原气氛,甚至沉落于烧成带的物料上,明显地增大黄心熟料的生成,严重时还会产生过多低熔FeO而引起回转窑的结圈。

2.1.4工艺设备上存在一些问题如:窑尾系统漏风、篦冷机锁风阀的失控漏风、三次风阀损坏,三次风量变大等,将直

接导致窑内通风量减少,易使窑内产生还原气氛;燃烧器喷嘴的严重变形,影响风煤的混合和火焰形状,使火焰局部产生还原气氛;临

时止料停窑次数多,有的停窑时间长,中间喷煤补火,造成煤粉大量落在物料上不完全燃,产生还原气氛等,这些都将导致还原料的生。

2.1.5 入窑生料质量的波动

入窑生料成份变化大,尤其是熟料中Fe2O3含量的变化, Fe2O3含量大的熟料,燃烧过程中对还原气氛更加敏感,黄心率大大

增加,这主要是由于Fe2O3含量较大,当有还原气氛时,增加了Fe3+还原成Fe2+的机会和数量,导致黄心率增加。另外,在熟料Fe2O3含量正常情况下,随着CaO含量的增加,还原料量增加,主要是由于熟料中CaO含量增加,熟料的易烧性下降,相应地要提高烧成温度,从而增加了窑内的用煤量,当风煤配合不合理时,就产生还原气氛,从而增大了还原熟料的生成。

2.1.6 原料中有害成分

原料中有害成分含量过高,尤其是硫碱比越高,越容易结皮,造成通风不良,加之碱、硫、氯的富集循环与二次扬尘形成的低共熔

物造成长厚窑皮及结圈、结球,出现大料团等现象,尤其在长时间停窑保温时更为明显。

2. 2从系统工艺参数的操作情况来分析

窑外分解窑熟料的生产都是通过控制系统的工艺参数来实现的,系统工艺参数控制得不合理,也容易产生还原料。

2.2.1生料喂料量和喂煤量大

生料喂料量大,烧成所需热量多,为保证预热器框架温度及烧成温度,势必要加大喂煤量,因喂煤量大,空气相对不足,煤粉不完

全燃烧,产生还原气氛,为产生还原料创造了条件,在实际操作中,如不恰当增大窑头喂煤量,将不可避免产生还原料。

2.2.2 系统压力工艺参数控制不合理特别是窑尾压力,还有三次风压力等。

当窑尾负压绝对值低于正常的工艺控制参数时,则窑内通风量减少,可导致窑内煤粉的

不完全燃烧,产生还原气氛。在各风道和窑内通风畅通的情况下,三次风压力一般在

-300Pa~-600Pa,三次风压力大,比如为-750Pa时,则从窑头抽风多,影响入窑的二次

风量,造成窑内空气不足,同样会导致燃料不完全燃烧,形成还原气氛。

2.2.3系统温度工艺参数控制不合理

窑尾温度:窑尾温度一般在950℃~1050℃。当窑尾温度高时,分解炉缩口易结皮,影响窑内通风,为产生还原料创造条件当温度过高时,液相在窑尾过早生成,熟料易结大块。当窑尾温度低时,烧出的熟料fCaO偏高。温度过低,则易跑生料。

窑前(指烧成带)温度:当窑前温度高时,火焰发亮。如因生料KH值高、喂煤量大、内风过大、短火急烧,可产生致密性黄心料;如因生料KH低,温度过高,可在窑口下料口篦冷机机堆“雪人”。窑前温度低时,出现黑火头,烧出的熟料中fCaO偏高,由于燃料的燃烧条件变差,也易出现燃料不完全燃烧。

2.2.4 篦冷机及窑内料层厚度的影响

当篦冷机篦速快时,熟料料层簿,使二次风温下降,从而影响窑前温度,使燃料燃烧条件变差,也易出现燃料不完全燃烧,为产生还原料创造了条件。另外,当回转窑的窑速慢时,回转窑内物料多,填充系数大,一方面减少了窑内通风面积,造成通风不良,不利于热传导;另一方面燃烧器的喷嘴的位置与窑内物料的填充系数关系非常大,当填充系数发生变化时,相对来讲

喷嘴接近了料层表面,燃烧器位置不合理,从也为产生还原料产生了条件。

3 解决还原料的技术措施

前面对在实际生产中产生还原料的原因及可能进行了分析,下面针对产生还原料的可能,采取以下技术措施来解决。

(1)解决工艺设备中存在的问题,缓解窑尾预热器系统结皮和窑内结大球现象,为防止窑风和窑尾系统通风不畅创造条件,对

于窑尾斜坡或缩口,还要定期清理或设置清结皮装置定期清潮,以保障窑内通风。为了更好反映窑内烧成气氛状况,有条件的企业

还可在窑尾设置CO分析仪,使窑内烧成气氛有一个量的指标,更有利于减少还原料的生。

(2)调整合理的熟料三率值,加强原燃材料的预均化,提高出磨和入窑生料均匀性和合格率,特别是提高进厂原煤的质量,加强

用煤均化管理和控制煤粉质量,从工艺上为防止还原料的产生创造条件。

(3)合理调整燃烧器的位置和内外风的比例。适当的火焰长度、形状和位置,对保护窑皮对防止产生还原料是非常重要的。生产实践告诉我们三风道燃烧器喷嘴的位置和火焰高低,对窑皮的厚薄和长短影响很大。离料近,窑皮厚,影响窑内通风,窑皮厚度一般

20~25cm为好;离料远,窑皮薄,影响耐火砖的使用寿命。火焰高,窑皮短,容易造成窑皮厚,且对后部的耐火砖有影响;火焰低,窑皮

长,增加窑内填充系数。因此三通道喷煤管必须有一个适当的位置。实践证明,燃烧器以稍偏于物料表面为宜(如图),图中0点为窑口截面中心,A点为燃烧器中心线通过窑口截面所处的位置,其坐标可通过计算再结合实际经验大致确定。简化后的公式为:

a=0·04D0COSθ

式中: a—燃烧器中心在窑口截面上的位置A点到窑口截面中心0点的距离;

D0—回转窑烧在带有效平均内径;

θ—对应于烧成带内物料弓形断面圆心角之半。

至于燃烧器喷嘴到窑口的距离,要结合窑皮的长度、形状可在生产中进行调整移动。

合理调整三风道燃烧器内外风的间隙和比例,增强风煤配合,并适当加大一次风量,可提高煤粉燃烧速度,使火焰发散,缩短黑火

头,防止煤粉不完全燃烧,避免还原气氛的出现,从本质上防止还原料的产生。

(4)提高窑前温度,控制窑尾温度,稳住窑两端及分解炉内温度,调节好通风,加煤和喂料,控制熟料适当的升重及结粒,实现窑炉

协调,使还原料失去生产的环境。

①提高窑前温度

提高窑前温度的方法有:加大三通道燃烧器的内流内,增强风煤混合,提高煤粉燃速度;保证篦冷机篦床料层厚度在50cm~

60cm,以提高二、三次风温;窑头控制适当的微负压,不仅有利于生产环境的改善,还能减少篦冷机的排风量,增大窑内的通风量;降低窑速,适当减少喂料量和加大喂煤量等。

②控制窑尾温度及分解炉温度

控制窑尾温度及分解炉温度,在设计要求范围内,温度过低则造成入窑分解率低,同时使烧成温度降低,不能达到烧结优质熟料

所需的温度,烧出的熟料质量差;温度过高,则容易导致窑尾缩口的物料结皮、旋风筒的堵塞等影响窑内通风,甚至发生工艺故障。

③加强风、煤、料的对口调节

根据中控系统工艺参数操作,及时正确调整用煤量和通风量,窑头喂煤量和窑尾分解炉喂煤量比例为40%和60%,保护炉中及

出口气体温度的稳定,操作中应严格掌握系统内温度和压力的变化,保持系统内通风良好,防止温度过高或过低,做到:稳定操作、稳

定热工制度、稳定下料量,确保分解炉安全稳定运行。

④控制适当的熟料结粒及升重

熟料结粒大小及容重,虽不是造成还原料形成的原因,但它是还原料产生时的现象之一,因为大粒熟料的产生原因,一是熟料煅

烧中液相主要成分Al2O3、Fe2O3,尤其是Fe2O3含量高时容易产生;二是成分正常,但烧成温度高,或二者都存在;

三是窑料层厚、翻流滚慢,易产生大粒熟料。

以上三条产生大粒熟料的原因都可能产生还原气氛,从而产生还原料,因此要控制好熟料结粒,以预防还原料的产生。至于升重,前面已说过,还原料中出现了低溶液相,内部结构致密,导致升重升高。另外,由于升重也反映了烧成温度的高低,也反映了火焰所达到的最高温度,容重高,煅烧火焰温度要高,用煤量相对要增大,如风煤匹配不合理,易产生还原气氛而使还原料增加,因此升重要控制在适当的范围,《水泥企业管理规程》规定升重波动范围在

±75g。

综合以上所述,只有通过严格规范操作才能有效地避免或缓解还原料的出现,生产出优质低耗熟料。

氧化还原滴定法原理

四、氧化还原滴定法原理 (一)氧化还原滴定指示剂 常用指示剂有以下几种类型: (1).自身指示剂 有些标准溶液或被滴定物质本身有颜色,而滴定产物无色或颜色很浅,则滴定时就无需另加指示剂,本身颜色变化起着指示剂的作用叫作自身指示剂。 MnO4-(紫红色)+ 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+(肉色,近无色)+ 5Fe3+ + H2O KMnO4的浓度约为2×10-6 mol/L 时就可以看到溶液呈粉红色,KMnO4滴定无色或浅色的还原剂溶液,不须外加指示剂。KMnO4称为自身指示剂。 (2).显色指示剂 有些物质本身并没有氧化还原性,但它能与滴定剂或被测物质产生特殊的颜色,因而可指示滴定颜色。 I2 + SO2 + 2H2O = 2I- + SO42- + 4H+ 可溶性淀粉与碘溶液反应,生成深蓝色的化合物,可用淀粉溶液作指示剂。在室温下,用淀粉可检出10-5mol/L 的碘溶液。温度升高,灵敏度降低。 (3).本身发生氧化还原反应的指示剂 这类指示剂的氧化态和还原态具有不同的颜色,在滴定过程中,指示剂由氧化态变为还原态,或由还原态变为氧化态,根据颜色的突变来指示终点。 作用原理:设指示剂氧化还原电对为 式中In(O)和In(R)分别代表具有不同颜色的指示剂的氧化态和还原态。随着滴定的进行,溶液电位值发生变化,指示剂的也按能斯特方程所示的关系发生变化:

变色范围 理论变色点 指示剂选择:使 落在滴定突跃范围之内。例如 Cr 2O 72-(黄色) + 6 Fe 2+ + 14 H + = 2Cr 3+(绿色)+ 6Fe 3+ + 7H 2O 需外加本身发生氧化还原反应的指示剂,如二苯胺磺酸钠指示剂,紫红→无色。 指示剂变色的电势范围为: 'In In 0.059 (V)E E n θ?≤± (考虑离子强度和副反应) 氧化还原指示剂的选择:指示剂的条件电势尽量与反应的化学计量点电势一致。 (4)常用的氧化还原指示剂 ① 二苯胺磺酸钠: H + 氧化剂 二苯胺磺酸钠 二苯胺磺酸 二苯联苯胺磺酸 (还原型) (无色) 氧化剂 二苯联苯胺磺酸紫(紫色)(氧化型) 反应的 n =2,变色电位范围:2059.085.0-~2 059.085.0+ 即 0.82 ~ 0.88 (V) 二苯胺磺酸钠指示剂空白值: 产生原因:a.指示剂用量;b.滴定剂加入速度、被滴定剂浓度及滴定时间等因素有关 消除办法:用含量与分析试样相近的标准试样或标准溶液在同样条件下标定K 2Cr 2O 7 。

氧化还原反应典型题

氧化还原反应典型题 一、选择题 1.下列有关氧化还原反应的叙述正确的是() A.肯定有一种元素被氧化,另一种元素被还原 B.在氧化还原反应中不一定所有元素的化合价都发生变化 C.在氧化还原反应中最多有两种元素化合价发生升降 D.四种基本反应中只有置换反应属于氧化还原反应 【答案】B 2.有关氧化还原反应实质的说法中正确的是() A.是否有元素的电子转移B.是否有元素的化合价的变化 C.是否有氧元素的参加D.是否有原子的重新组合 【答案】A 3.在氧化还原反应中,下列叙述正确的是() A.物质失电子的反应为还原反应B.物质在变化中失去了电子,此物质是氧化剂C.发生电子转移的反应即是氧化还原反应D.发生化合价升降的反应不一定是氧化还原反应【答案】C 4.下列有关实验室制取气体的反应中,其原理不属于氧化还原反应的是() A.实验室中用稀硫酸与锌粒反应制取H2B.实验室中用高锰酸钾加热分解制取O2 C.实验室中用浓盐酸与二氧化锰加热制取Cl2D.实验室中用稀盐酸与石灰石反应制取CO2【答案】D 5.下列反应进行分类时,既属于氧化还原反应又属于化合反应的是() A.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑B.2KClO3 MnO2 △ 2KCl+3O2↑ C.CaO+H2O == Ca(OH)2D.H2+Cl2 点燃 2HCl 【答案】D 6.下列各类反应一定是氧化还原反应的是() A.化合反应B.分解反应C.置换反应D.复分解反应 【答案】C 7.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示。下列化学反应属于阴影部分的是() A.4NH3 +5O2 催化剂 △ 4NO+6 H2O B.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 C.2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑D.Cl2+2NaBr=2NaCl +Br2 【答案】A 8.下列叙述中正确的是() A.金属元素在化学反应中只能失电子,表现还原性B.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性 C.金属原子失电子越多,其还原性越强D.元素从化合态变为游离态时,该元素不一定被还原【答案】D 9.下列微粒只具有氧化性的是() A、Fe2+ B、Fe3+ C、CO D、Cu 【答案】B 10.黑火药的爆炸反应为:2KNO3+S+3C===K2S+N2↑+3CO2↑,其中被还原的元素是() A.N B.C C.N和S D.N和C 【答案】C 11.下列反应中必须加入还原剂才能进行的是 A.Fe3+→Fe2+B.Zn→ Zn2+C.H2→H2O D.CuO→CuCl2

球团矿质量冶金性能

球团矿质量应包括化学成分、物理性能和冶金性能等三个方面。具体要求如下表: 各指标含义及测定方法: 1)抗压强度 球团矿抗压强度的检测标准和国际标准ISO 700相同。国标(GB/T14201-93)。随即取样大约1公斤,每次试验应区直径12.5~10.0mm 成品球60各进行试验。 2)筛分指数 筛分指数的测定方法:取100kg 试样,分成五分,每分20kg ,用5mm ×5mm 的筛子筛分,受筛往复10次,称量大雨5mm 筛上物出量A ,以小于5mm 占试样质量的百分数作筛分指数%。 筛分指数 =(100-A) ×100/100 我国要求球团矿筛分指数不大于5%。 3)转鼓指数 转鼓强度是评价球团矿抗冲击和耐磨性能的一项重要指标。因为耐磨性能代表乐球团矿形成粉末的倾向。世界各国采用的测定方法尚未统一,但我国已参考国际标准(ISO3271-1975)作为现行国家标准方法。 4)球团矿还原性 还原性是指球团矿被还原气体CO 和H2还原的难易程度,还原性好,有利于降低焦比。影响还原性的因素主要有矿物组成、结构、致密程度、粒度、和气孔率等。目前采用热天平减重法测定还原性,国标(GB/T13241-91)。 还原度指数 RI=100]10043.043.011.0[ 2 011 ???--w m m m w w t m 0:试样质量 m 1:还原开始前试样质量,g m t :还原后的试样的质量,g w 1:还原前试样中FeO 的含量

w2:试验前试样的全铁含量% 5)球团矿低温还原粉化性能 球团矿进入高炉炉身上部在500~600℃区间,由于受气流冲击及Fe2O3->Fe3O4->FeO还原过程发生晶形,导致球团矿粉化,直接影响高炉内气流分布和炉料顺性。低温还原粉化测定主要有静态法和动态法,我国大部分研究者和生产企业倾向于采用静态法还原粉化指标,而且把静态法作为国家标准(GB/T13242-91)。低温还原粉化指数RDI分别用RDI+6.3RDI+3.15和RDI-0.5表示。 6)球团矿还原膨胀 球团矿在还原过程中,由于时发生晶格转变,以及浮氏体还原可能出现的铁晶须,使其体积膨胀,球团若出现异常膨胀将直接影响高炉顺性和还原过程,某些球团矿的膨胀可达原体积的300%,一般认为膨胀率在20%以上的球团矿就不宜在高炉或直接还原竖炉中大量使用,因为有可能造成悬料。目前球团矿的还原膨胀指数作为评价球团矿质量的重要指标。测定方法为国标(GB/T13240-91)。 7)软化性能 软化性包括开始软化温度和软化区间两个方面。开始软化温度指铁矿石在一定荷重下加热的开始变形温度;软化区间是指球团矿软化开始到软化终了的温度范围。通常矿石的开始软化温度高,则软化区间较窄;反之,则软化区间较宽。 高炉冶炼要求铁矿石具有较高的开始软化温度和较窄的软化区间,以使高炉内不会过早地形成初渣,初渣中FeO含量高,使炉内透气性变坏,并增加炉缸热负荷,严重影响冶炼过程的正常进行。 铁矿石不是纯物质的晶体,因此没有一定的熔点,而具有一定范围的软熔区间。检验使测定软化开始和终了温度,通常将矿石在荷重还原条件下收缩率为4%时的温度定为软化开始温度,收缩率为40%时的温度定为软化终了温度。我国软化性能测定尚无统一标准,一般采用升温法,荷重在50~100Kpa在CO=30%,N2=70%的气流中还原150~240min(或还原度80%)。 8)熔滴性 矿石软化后,在高炉内继续下行,被进一步加热和还原,并开始熔融。在熔渣和金属达到自由流动、积聚成滴前,软熔层透气极差,出现很大的压力降。生产高炉软熔带压力降约占高炉料柱总压力降的60%。人们对矿石在模拟高炉冶炼条件下的熔滴过程进行研究,并测定其滴落开始温度、终了温度及过程压力降作为评价矿石熔滴性能的依据。 矿石熔滴性能指标及其测定方法尚未标准化。一般是将规定质量和粒度的矿样,放入试验炉内,试样上下均铺有一定厚度的焦碳以模拟软熔带中的焦窗。试样上面荷重50~100,由下部通入规定成分和流量的还原性气体,并以一定的速度将温度升到1500~1600度进行测定。 国内普遍采用压差陡升温度表示矿石开始熔化温度,第一滴液滴下温度表示滴落温度,以开始熔化和开始滴下的温度差未熔滴温度区间,以最高压差表明熔滴区的透气性状况。高炉操作要求熔滴温度高些,区间窄些,最高压差低些为好。

高中化学氧化还原反应的练习题

高中化学氧化还原反应的练习题 1. 将木炭与氧化铜的粉未混合加热,可得到红色的铜。试写出其反应的化学方程式,指出其中的氧化反应与还原反应并考虑它们的关系。 思路解析:C+2CuO 2Cu+CO2↑,从反应过程来看,氧化铜失去氧原子被还原为铜,炭得到氧原子被氧化为二氧化碳,前者为还原反应,后者为氧化反应,两者在一个反应中同时进行,氧原子在两个反应中进行传递。 答案:氧化铜失去氧原子被还原为铜,炭得到氧原子被氧化为二氧化碳,前者为还原反应,后者为氧化反应,两者在一个反应中同时进行,氧原子在两个反应中进行传递 2. 生活中有很多氧化反应,如金属腐蚀、细胞老化。请你总结氧化反应的本质,然后再在你的生活中找一找,还有哪些是氧化反应。 思路解析:金属腐蚀是金属的化合价升高,细胞老化可能是得到了氧原子或失去了氢原子,其实质还是化合价升高。生活中最典型的莫过于燃烧反应,燃烧的物质总是得到氧原子化合价被氧化。 答案:实质是化合价升高。燃烧也是氧化反应。(其他合理答案亦可) 3. 根据以下几种常见元素原子的原子结构示意图,指出它们在化学反应中得失电子的趋势。 氢氧氖钠镁氯 思路解析:最外层电子数越多,电子层数越少,得电子能力越强。 答案:氧和氯主要得电子,钠和镁主要失电子,氢得失电子能力都不强;氖则既不易得电子,又不易失电子。 4. 比较氯化钠和氯化氢的形成过程,总结其区别与联系。 思路解析:分析氯化钠和氯化氢形成过程中电子的得失或转移、化合价的变化情况。

答案:氯元素的原子在氯化钠和氯化氢形成的过程中化合价都降低了,被还原,发生的是还原反应;钠元素的原子失去电子,化合价升高被氧化,发生的是氧化反应;氢元素虽然不能得到电子,但它与氯原子共用的电子对偏离氢原子,氢的化合价升高,被氧化,发生的是氧化反应 10分钟训练(强化类训练,可用于课中) 1. (2004 全国春季高考理综)在下图所表示的粒子中,氧化性的是( ) A. B. C. D. 思路解析:氧化性的本质是物质得电子的能力,从粒子结构示意图可以很清 楚地知道:最容易得电子的是 B 项中粒子。 答案:B 2. 下列叙述正确的是( ) A. 元素的单质可由氧化或还原含该元素的化合物来制得 B. 得电子越多的氧化剂,其氧化性就越强 C. 阳离子只能得到电子被还原,只能作氧化剂 D. 含有价元素的化合物不一定具有强的氧化性 思路解析: A 项正确,一般金属用还原其相应化合物的方法获得,非金属用氧化其相应化合物的方法获得;B 项将得电子能力与得电子多少混为一谈,实际上氧化性只与得电子能力有对应关系;C 项绝对化,也有阳离子如Fe2+可以继续被氧化,作还原剂;D 项正确,如H2O 中H 元素就是价,但它只有极弱的氧化性。 答案:AD 3. 下列有关氧化还原反应的叙述正确的是( )

有机反应和反应机理总结

有机反应和反应机理总结(二) 来源:王悦的日志 有机反应和反应机理总结(二) (5)还原反应 1乌尔夫-凯惜纳-黄鸣龙还原:将醛或酮、肼和氢氧化钾在一高沸点的溶剂如一缩二乙二醇(HOCH2CH2OCH2CH2OH,沸点245˚C)中进行反应,使醛或酮的羰基被还原成亚甲基,这个方法称为乌尔夫-凯惜纳(Wolff L−Kishner N M)-黄鸣龙方法还原。对酸不稳定而对碱稳定的羰基化合物可以用此法还原。 2去氨基还原:重氮盐在某些还原剂的作用下,能发生重氮基被氢原子取代的反应,由于重氮基来自氨基,因此常称该反应为去氨基还原反应。 3异相催化氢化:适用于烯烃氢化的催化剂有铂、钯、铑、钌、镍等,这些分散的金属态的催化剂均不溶于有机溶剂,一般称之为异相催化剂。在异相催化剂作用下发生的加氢反应称为异相催化氢化。 4麦尔外因—彭杜尔夫还原:醛酮用异丙醇铝还原成醇的一种方法。这个反应一般是在苯或甲苯溶液中进行。异丙醇铝把氢负离子转移给醛或酮,而自身氧化成丙酮,随着反应进行,把丙酮蒸出来,使反应朝产物方面进行。这是欧芬脑尔氧化法的逆反应,叫做麦尔外因—彭杜尔夫(Meerwein H-Ponndorf W)反应。5卤代烃的还原:卤代烃被还原剂还原成烃的反应称为卤代烃的还原。还原试剂很多,目前使用较为普遍的是氢化锂铝,它是个很强的还原剂,所有类型的卤代烃包括乙烯型卤代烃均可被还原,还原反应一般在乙醚或四氢呋喃(THF)等溶剂中进行。 6伯奇还原:碱金属在液氨和醇的混合液中,与芳香化合物反应,苯环被还原为1,4-环己二烯类化合物,这种反应被称为伯奇还原。 7均相催化氢化:一些可溶于有机溶剂中的催化剂称为均相催化剂。在均相催化剂作用下发生的加氢反应称为均相催化氢化。 8克莱门森还原:醛或酮与锌汞齐和浓盐酸一起回流反应。醛或酮的羰基被还原成亚甲基,这个方法称为克莱门森还原。 9罗森孟还原法:用部分失活的钯催化剂使酰氯进行催化还原生成醛。此还原法称为罗森孟(Posenmund, K. W.)还原法。 10斯蒂芬还原:将氯化亚锡悬浮在乙醚溶液中,并用氯化氢气体饱和,将芳腈加入反应,水解后得到芳醛。此还原法称为斯蒂芬(Stephen, H.)还原。 11催化氢化:在催化剂的作用下,不饱和化合物与氢发生的加氢反应称之为催化氢化。 12催化氢解:用催化氢化法使碳与杂原子(O,N,X等)之间的键断裂,称为催化氢解。苯甲位的碳与杂原子之间的键很易催化氢解。 13酮的双分子还原:在钠、铝、镁、铝汞齐或低价钛试剂的催化下,酮在非质子溶剂中发生双分子还原偶联生成频哪醇,该反应称为酮的双分子还原。 14硼氢化-还原反应:烯烃与甲硼烷作用生成烷基硼的反应称为烯烃的硼氢化反

高中化学 氧化还原反应和电化学

第六章 氧化─还原反应和电化学 Chapt e r 6 Oxidation-Reduction Reactions & Electrochemistry 本章研究另一类化学反应──氧化─ 还原反应(有电子转移的反应) §6-1 氧化─ 还原反应 Oxidation —Reduction Reactions 一、氧化数(Oxidation Number ) 1.氧化数是一个经验值,是一个人为的概念。 2.引入此概念,有以下几方面的应用: (1) 判断是否发生氧化──氧化数升高、氧化反应、还原剂 reducing agent ( reductant );氧化数降低、还原反应、氧化剂 oxidizing agent ( oxidant )。 (2) 计算氧化──还原当量 (3) 配平氧化──还原反应方程式 (4) 分类化合物,如Fe ( Ⅲ )、Fe (Ⅱ);Cu (Ⅰ)、Cu (Ⅱ)。 引入氧化数,可以在不用详细研究化合物的结构和反应机理的情况下,实现上述四点。 3.怎样确定氧化数 (1) 在离子化合物中,元素的氧化数等于离子的正、负电荷数。 (2) 在共价化合物中,元素的氧化数为两个原子之间共用电子对的偏移数。 a .在非极性键共价分子(单质)中,元素的氧化数为零,如P 4、S 8、Cl 2中P 、S 、Cl 的氧化数都为零; b .在极性键共价分子中,元素的氧化数等于原子间共用电子对的偏移数,例如: 11H :F +-,1 1 11(-2) H :O :H +--+,11 0011(1) H :O :O:H +--+-,11 +11 (0) H ::F O +--。 (3) 具体规定: a .单质的氧化数为零,例如P 4、S 8中P 、S 的氧化数都为零,因为P -P 和 S -S 键中共用电子对没有偏移; b .除了在NaH 、CaH 2、NaBH 4、LiAlH 4中氢的氧化数为-1以外,氢的氧 化数为+1; c .所有氟化物中,氟的氧化数为-1; d .氧的氧化数一般为-2,但有许多例外,例如2O (1/2)--、22O (1)- -、3O (1/3)--、 21/2O ()++、2OF 2)(+等; 目前元素的最高氧化数达到+8,在OsO 4、RuO 4中,Os 和Ru 的氧化数均 为+8,其它元素的最高氧化数至多达到其主、副族数。例如:Na 2Cr 2O 12和CrO 5 中,Cr 的氧化数为+6,因为这些化合物中有22O - (O 的氧化数为-1)存在;

有机反应和反应机理

十、反应和反应机理 有机反应:在一定的条件下,有机化合物分子中的成键电子发生重新分布,原有的键断裂,新的键形成,从而使原分子中原子间的组合发生了变化,新的分子产生。这种变化过程称为有机反应(organic reaction)。 一级反应:在动力学上,将反应速率只取决于一种化合物浓度的反应称为一级反应。 二级反应:在动力学上,将反应速率取决于两种化合物浓度的反应称为二级反应。 按化学键的断裂和生成分类 协同反应:在反应过程中,旧键的断裂和新键的形成都相互协调地在同一步骤中完成的反应称为协同反应。协同反应往往有一个环状过渡态。它是一种基元反应。 自由基型反应:由于分子经过均裂产生自由基而引发的反应称为自由基型反应。自由基型反应分链引发、链转移和链终止三个阶段:链引发阶段是产生自由基的阶段。由于键的均裂需要能量,所以链引发阶段需要加热或光照。链转移阶段是由一个自由基转变成另一个自由基的阶段,犹如接力赛一样,自由基不断地传递下去,像一环接一环的链,所以称之为链反应。链终止阶段是消失自由基的阶段,自由基两两结合成键,所有的自由基都消失了,自由基反应也就终止了。 离子型反应:由分子经过异裂生成离子而引发的反应称为离子型反应。离子型反应有亲核反应和亲电反应,由亲核试剂进攻而发生的反应称为亲核反应,亲核试剂是对原子核有显著亲和力而起反应的试剂。由亲电试剂进攻而发生的反应称为亲电反应。亲电试剂是对电子有显著亲合力而起反应的试剂。 按反应物和产物的结构关系分类 加成反应:两个或多个分子相互作用,生成一个加成产物的反应称为加成反应。 取代反应:有机化合物分子中的某个原子或基团被其它原子或基团所置换的反应称为取代反应。 重排反应:当化学键的断裂和形成发生在同一分子中时,会引起组成分子的原子的配置方式发生改变,从而形成组成相同,结构不同的新分子,这种反应称为重排反应。 消除反应:在一个有机分子中消去两个原子或基团的反应称为消除反应。可以根据两个消去基团的相对位置将其分类。若两个消去基团连在同一个碳原子上,称为1,1-消除或α-消除;两个消去基团连在两个相邻的碳原子上,则称为1,2-消除或β-消除;两个消去基团连在1,3位碳原子上,则称为1,3-消除或γ-消除。其余类推。 氧化还原反应:有机化学中的氧化和还原是指有机化合物分子中碳原子和其它原子的氧化和还原,可根据氧化数的变化来确定。氧化数升高为氧化,氧化数降低为还原。氧化和还原总是同时发生的,由于有机反应的属性是根据底物的变化来确定的,因此常常将有机分子中碳原子氧化数升高的反应为氧化反应,碳原子氧化数降低的反应为还原反应。有机反应中,多数氧化反应表现为分子中氧的增加或氢的减少,多数还原反应表现为分子中氧的减少或氢的增加。

高一化学氧化还原反应经典总结

氧化还原反应1、从得失氧的角度认识氧化还原反应:根据反应物中物质是否得到氧或者失去氧,将化学反应分为氧化反应和还原反应; 注:氧化反应和还原反应一定是同时发生的; 2、从化合价升降角度认识氧化还原反应:元素化合价升高的反应时氧化反应;元素化合价降低的反应是还原反应; 注:凡是有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应,氧化还原反应不一定有氧的得失; 3、从电子转移角度认识氧化还原反应:①从电子得失的角度分析,失电子,化合价升高,被氧化;得电子,化合价降低,被还原;②从共用电子对角度分析,非金属原子间不易得失电子形成化合物,它们通过共用电子对达到8(2)个电子的稳定结构。电子对常偏向其吸引力较强的原子(显负价),而偏离其吸引力较弱的原子;注:氧化还原反应的本质:有电子转移(电子得失或共用电子对偏离)的反应; 氧化反应的本质:元素失去电子或者共用电子对偏离的反应; 还原反应的本质:元素得到电子或者共用电子对偏向的反应; 4、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系: 化合反应:有单质参加的化合反应都是氧化还原反应; 分解反应:有单质生成的分解反应都是氧化还原反应; 置换反应:所有的置换反应都是氧化还原反应; 复分解反应:复分解反应都不是氧化还原反应; 注:有单质参加的反应不一定都是氧化还原反应,例如氧气在放电的情况下可以生成臭氧; 5、氧化剂:在氧化还原反应中得到电子的物质;

还原剂:在氧化还原反应中失去电子的物质; 氧化剂具有氧化性:物质中所含元素的原子或离子得电子能力越强,则物质的氧化性就越强; 还原剂具有还原性:物质中所含元素的原子或离子失电子能力越容易,则物质的还原性就越强; 氧化产物:物质失电子被氧化的生成物,具有得电子的性质(氧化性); 还原产物:物质得电子被还原的生成物,具有失电子的性质(还原性); 注:还原剂:有还原性,被氧化,化合价升高,失电子,发生氧化反应,转化成氧化产物 氧化剂:有氧化性,被还原,化合价降低,得电子,发生还原反应,转化成还原产物 6、常见的氧化剂和还原剂: 常见的氧化剂:①活泼的非金属单质:O2,Cl2,Br2,I2②高价金属阳离子:Fe3+,Cu2+,Ag+ ③高价或较高价含氧化合物:MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、HNO3、H2SO4、KClO3④其他:H2O2,Na2O2; 常见的还原剂:①活泼或较活泼金属:K,Na,Ca,Mg,Al,Zn,Fe;②某些非金属单质:C,H2;③低价金属阳离子:Cu+,Fe2+;④非金属阴离子:S2-,I-,Br-,Cl-; ⑤较低价化合物:CO,SO2,H2S,NH3; 注:若元素处于最高价态,则只表现氧化性,作氧化剂;若元素处于最低价态,则只表现还原性,作还原剂;若元素处于中间价态,则既表现氧化性又表现还原性,既可作氧化剂又可作还原剂; 7、氧化剂、还原剂强弱的判断; ①根据金属活动顺序判断:在金属活动顺序表中,从左到右原子的还原性逐渐减弱,

烧结球团部分复习题

1 原料混合的目的是? 2 什么是二次含铁原料? 3 造球时,加水的目的是? 4 造球过程中如何控制生球水分?

5 生球成球的三个阶段?每个阶段起决定意义的是? 形成母球:主要是水的润湿 母球长大:水的润湿和机械力同时作用 母球密实:主要是机械力作用 6 生球的干燥由哪几个过程组成? 生球的干燥过程是由表面汽化和内部扩散两个过程组成。 7 球团干燥方式有几种?实际生产中多采用哪种干燥方式?原因是? 8 球团爆裂多发生在哪个阶段,发生爆裂的原因是? 多发生在干燥阶段。原因是:干燥过程由表面汽化控制转为内部扩散控制后, 9 影响生球干燥的因素有哪些?

10 强化干燥的途径? 11 生产中提高生球破裂温度的途径是? (1)逐步提高干燥介质的温度和气流速度; (2)采用鼓风和抽风相结合进行干燥; (3)薄层干燥 (4)在造球原料中加入添加剂以提高生球德尔破裂温度。 12 球团生产工艺包括那几个阶段?其中干燥和焙烧的目的是? 干燥、预热、焙烧、均热、冷却 干燥目的:降低生球中的水分,避免其在高温焙烧时因加热过急、水分蒸发过快而破裂、粉化、恶化料层的透气性,影响球团矿质量。 焙烧目的:通过在低于混合料熔点的温度下进行高温固结,使生球发生收缩而且致密化,并使生球具有足够的机械强度和良好的冶金性能,以满足高炉冶炼要求。 13 球团矿固相固结的前提是? 球团的焙烧温度低于球团的熔融温度。此时,球团内的矿粒在低于其熔点的温度下相互粘结,并逐步形成固熔体。 14 什么是正常膨胀?其体积膨胀值是?对高炉冶炼的影响? 球团矿在高炉还原时体积膨胀值<20%属于正常膨胀,此时高炉生产可正常进行。 15 什么是异常膨胀?其体积膨胀值是?对高炉冶炼的影响? 球团矿在高炉内还原时的体积膨胀值在20%~40%之间的属于异常膨胀。 此时,高炉炉况将发生恶化,如炉内料柱透气性变差,煤气分布失常,炉尘明显增多等严重影响高炉的正常冶炼。

氧化还原反应典型例题

学习必备 欢迎下载 氧化还原反应典型例题 1.下列反应中,加入氧化剂才能实现的是( ) A .CO 32-→CO 2 B .Cl 2→HCl C .HCl→Cl 2 D .KMnO 4→MnO 2 2. R 、X 、Y 和Z 是四种元素,它们常见的化合价均为+2价,且X 2+与单质R 不反应;X 2++Z===X +Z 2+;Y +Z 2+===Y 2++Z 。这四种离子被还原成0价时,表现的氧化性强弱符合( ) A .R 2+>X 2+>Z 2+>Y 2+ B .X 2+>R 2+>Y 2+>Z 2+ C .Y 2+>Z 2+>R 2+>X 2+ D .Z 2+>X 2+>R 2+>Y 2+ 3.对于反应CaH 2+2H 2O===Ca(OH)2+2H 2↑,有下列判断,其中正确的是(提示:CaH 2-1 )①H 2只是氧化产物;②H 2只是还原产物;③H 2O 是氧化剂;④CaH 2中的氢元素被还原;⑤此反应中的氧化产物与还原产物的分子个数之比为1∶1( ) A .①④⑤ B .②③ C .① D .③⑤ 4.实验室制Cl 2反应为4HCl(浓)+MnO 2=====△MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O 下列说法不正确的是 ( ) A .还原剂是HCl ,氧化剂是MnO 2 B .每生成1 mol Cl 2,转移电子的物质的量为2 mol C .每消耗1 mol MnO 2,起还原剂作用的HCl 消耗4 mol D .转移电子的物质的量为1 mol 时,生成标准状况下Cl 2的体积为11.2 L 5.某温度下,将Cl 2通入NaOH 溶液中,反应得到NaCl 、NaClO 、NaClO 3的混合液,经测定ClO -与ClO 3-的浓度之比为1∶3, 则Cl 2与NaOH 溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为( ) A .21∶5 B .11∶3 C .3∶1 D .4∶1 6.已知反应:3Cu +8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O (1)参加反应的HNO 3和作为氧化剂的HNO 3的个数比为________。 (2)若有64 g Cu 被氧化,则被还原的HNO 3的质量是多少?

氧化还原反应经典整理与习题(吐血整理啊).

第一部分:学会配平 依据:化合价升降总数相等 步骤:1.标变价2.列变化3.求总数4.配系数5.细检查 Fe+2FeCl3=3FeCl2 例题: 习题:1:MnO2+HCl(浓=MnCl2+Cl2↑ +H2O 2;Fe+FeCl3=FeCl2 3:Zn+HNO3 =Zn(NO32+NO↑ +H2O 4.C+HNO3 = NO2↑ +CO2 ↑+H2O 5.Cl2+KOH --KCl+KClO3+H2O 6. NH3+ O2(纯 -- N2+ H2O 7. Cu+ H2SO4 (浓 --CuSO4+ SO2↑ + H2O 8. P4+HNO3(浓=H3PO4+NO2 + H2O 第二章元素与物质世界 第一节元素与物质的分类 §1、元素与物质的关系 元素:是含有相同核电荷数或质子数一类原子的总称。元素是物质的基本组成成分,物质都是由元素组成的。元素在物质中一般以两种形态存在:一种是游离态(单质),另一种是化合态(化合物)。 §2、物质的分类 分散系:由一种或几种物质以粒子的形式分散到另一种物质里形成的体系叫做分散系。 溶液、胶体、浊液都属于分散系。

电解质一、电解质

注意:电解质是本身在溶于水或熔融状态能导电,有些物质虽然溶于水后也能导电,但是已于水发生了化学反应。如:CO2、SO2、NH3等溶于水后形成H2CO3、H2SO3、NH3·H2O,虽然能导电,但并不是CO2、SO2、NH3本身能导电。 二、电解质的电离 电离:溶解于水或受热熔化时,离解成能够自由移动的离子的过程称为电离。电离可用电离方程式表示:(书写电离方程式时注意事项) Na2SO4===2Na+ + SO42- ?左边是化学式,右边为离子式。2、满足质量守恒与电荷守恒。 3、有原子团的不能拆离 4、完全电离的物质用“==”连接。

球团矿生产工艺

球团矿生产工艺 1 球团矿生产迅速发展的原因 (1)天然富矿日趋减少,大量贫矿被采用 ①铁矿石经细磨、选矿后的精矿粉,品位易于提高。 ②过细精矿粉用于烧结生产会影响透气性,降低产量和质量。 ③细磨精矿粉易于造球,粒度越细,成球率越高,球团矿强度也越高。 (2)球团法生产工艺的成熟 ①从单一处理铁精矿粉扩展到多种含铁原料。 ②生产规模和操作也向大型化、机械化、自动化方向发展。 ③技术经济指标显著提高。 ④球团产品也已用于炼钢和直接还原炼铁等。 (3)球团矿具有良好的冶金性能粒度均匀、微气孔多、还原性好、强度高,有利于强化高炉冶炼。 2 球团矿生产方法及工艺流程 目前世界上球团生产应用较为普通的方法有竖炉球团法、带式焙烧机球团法和链篦机-回转窑球团法。竖炉球团法是最早发展起来的,曾一度发展很快。但随着钢铁工业的发展,要求球团工艺不仅能处理磁铁矿,而且能处理赤铁矿、褐铁矿及土状赤铁矿等,另外高炉对球团矿的需求量不断增加,要求设备向大型化发展。因此相继发展了带式焙烧机、链篦机-回转窑、环形焙烧炉等方法。这些方法一直处于彼此相互竞争状态。 球团法按生产设备形式分,有竖炉焙烧、带式机焙烧、链篦机一回转窑焙烧及隧道窑、平地吹土球等多种。 根据球团的理化性能和焙烧工艺不同,球团成品有氧化球团、还原性球团(金属化球团)以及综合处理的氯化焙烧球团之分。目前国内生产以氧化球团矿为主。竖炉及带式机焙烧是生产氧化球团矿的主要方法。 图3-14是典型的我国球团矿生产工艺流程,与国外不同的是在混料后造球前(或配料后混料前)加有烘干设施,这是弥补精矿粉水分高而且不稳定的不足,一般烘干设施是将精矿粉水分控制到比最适宜造球水分低1%~2%。由于我国精矿粉粒度过粗,比表面积小,所以在新建的球团厂的流程中又加了润磨机,在造球前混合料经润磨机加工,可使精矿粉的比表面积增加10 9/6~15%,有利于造球。 球团生产一般包括原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品和返矿处理

氧化还原反应原理

氧化还原反应原理的科学性理解的研究 辛永平 (山西省原平市第一中学 034100) [摘要] 依照《普通高中化学课程标准》对氧化还原反应所做的规定要求,本文阐述了氧化还原反应概念和原理的科学学习价值,提出了对氧化还原反应进行科学完整性理解的三个阶段。 [关键词] 氧化还原反应理解自主探究思维模型 培养学生运用化学的概念和原理进行自主探究的能力中学化学教育的一个主要目的,氧化还原反应是一个能指导学生进行自主探究的重要概念和原理。 一、氧化还原反应概念和原理的科学学习价值 氧化还原反应是一个基本的概念和基本的反应原理,在中学化学课程中具有重要的地位。 (一)理论价值 1、有助于学生更加深刻地理解物质结构与性质的关系。 不同元素表现出的不同性质是由其原子结构特别是最外层的电子数目决定的。在氧化还原反应中,活泼金属单质表现出较强还原性,活泼的非金属单质表现出较强的氧化性;不活泼金属元素的简单离子表现出较强的氧化性,不活泼非金属元素的简单离子表现出较强的还原性,并具有一定的递变规律,此规律可在元素周期表中呈现 2、指导学生探究元素化合物的性质。如从得氧失氧角度探究H2、C、CO的还原性、CO2的氧化性;从电子得失角度(原子结构角度)探究Na、Cl2、S、N2的性质;从化合价变化角度探究物质的性质,如H2S、K2Cr2O7等。此原理可贯穿于所有元素及其化合物的研究过程中。 3、指导学生探究设计物质的制备原理。如实验室中Cl2的制备,工业上制备H2SO 4、HNO3的反应原理的设计、工业上制备高纯硅的反应原理的设计等,都以氧化还原反应原理为指导。有机反应中的氧化还原在形式上表现为加氢(去氧)和加氧(去氢)(其实质仍为电子转移),可帮助学生理解官能团之间的转化以及设计简单的有机物合成路线。 4、指导推断复杂反应的产物或反应物。如在探究Na和H2O的反应中,可以在氧化还原反应原理的指导下从理论上推知产物是H2和NaOH,使学生的学习在科学概念和原理的指导下进行,减少盲目性。在一些定量反应中,可依据电子得失总数相等来确定未知物。

球团矿质量冶金性能

球团矿质量应包括化学成分、物理性能和冶金性能等三个方面。具体要求如下表: 各指标含义及测定方法: 1)抗压强度 球团矿抗压强度的检测标准和国际标准ISO 700相同。国标(GB/T14201-93)。随即取样大约1公斤,每次试验应区直径12.5~10.0mm 成品球60各进行试验。 2)筛分指数 筛分指数的测定方法:取100kg 试样,分成五分,每分20kg ,用5mm ×5mm 的筛子筛分,受筛往复10次,称量大雨5mm 筛上物出量A ,以小于5mm 占试样质量的百分数作筛分指数%。 筛分指数 =(100-A) ×100/100 我国要求球团矿筛分指数不大于5%。 3)转鼓指数 转鼓强度是评价球团矿抗冲击和耐磨性能的一项重要指标。因为耐磨性能代表乐球团矿形成粉末的倾向。世界各国采用的测定方法尚未统一,但我国已参考国际标准(ISO3271-1975)作为现行国家标准方法。 4)球团矿还原性 还原性是指球团矿被还原气体CO 和H2还原的难易程度,还原性好,有利于降低焦比。影响还原性的因素主要有矿物组成、结构、致密程度、粒度、和气孔率等。目前采用热天平减重法测定还原性,国标(GB/T13241-91)。 还原度指数 RI=100]10043.043.011.0[ 2 011 ???--w m m m w w t m 0:试样质量 m 1:还原开始前试样质量,g m t :还原后的试样的质量,g w 1:还原前试样中FeO 的含量 w 2:试验前试样的全铁含量% 5)球团矿低温还原粉化性能 球团矿进入高炉炉身上部在500~600℃区间,由于受气流冲击及Fe 2O 3->Fe 3O 4->FeO 还原过程发生晶形 ,导致球团矿粉化,直接影响高炉内气流分布和炉料顺性。低温还原粉化测定主要有静态法和动态法,我国大部分研究者和生产企业倾向于采用静态法还原粉化指标,而且把静态法作为国家标准(GB/T13242-91)。低温还原粉化指数RDI 分别用RDI +6.3RDI +3.15和RDI -0.5表示。

氧化还原反应原理

氧化还原反应原理 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

氧化还原反应原理的科学性理解的研究 辛永平 (山西省原平市第一中学 034100)[摘要] 依照《普通高中化学课程标准》对氧化还原反应所做的规定要求,本文阐述了氧化还原反应概念和原理的科学学习价值,提出了对氧化还原反应进行科学完整性理解的三个阶段。 [关键词] 氧化还原反应理解自主探究思维模型 培养学生运用化学的概念和原理进行自主探究的能力中学化学教育的一个主要目的,氧化还原反应是一个能指导学生进行自主探究的重要概念和原理。 一、氧化还原反应概念和原理的科学学习价值 氧化还原反应是一个基本的概念和基本的反应原理,在中学化学课程中具有重要的地位。(一)理论价值 1、有助于学生更加深刻地理解物质结构与性质的关系。 不同元素表现出的不同性质是由其原子结构特别是最外层的电子数目决定的。在氧化还 原反应中,活泼金属单质表现出较强还原性,活泼的非金属单质表现出较强的氧化性;不活泼金属元素的简单离子表现出较强的氧化性,不活泼非金属元素的简单离子表现出较强的还原性,并具有一定的递变规律,此规律可在元素周期表中呈现 2、指导学生探究元素化合物的性质。如从得氧失氧角度探究H 、C、 2 的氧化性;从电子得失角度(原子结构角度)探究Na、CO的还原性、CO 2

Cl 2、S 、N 2的性质;从化合价变化角度探究物质的性质,如H 2S 、K 2Cr 2O 7 等。此原理可贯穿于所有元素及其化合物的研究过程中。 3、指导学生探究设计物质的制备原理。如实验室中Cl 2的制备,工业 上制备H 2SO 4、HNO 3的反应原理的设计、工业上制备高纯硅的反应原理的设 计等,都以氧化还原反应原理为指导。有机反应中的氧化还原在形式上表 现为加氢(去氧)和加氧(去氢)(其实质仍为电子转移),可帮助学生 理解官能团之间的转化以及设计简单的有机物合成路线。 4、指导推断复杂反应的产物或反应物。如在探究Na 和H 2O 的反应中, 可以在氧化还原反应原理的指导下从理论上推知产物是H 2和NaOH ,使学生 的学习在科学概念和原理的指导下进行,减少盲目性。在一些定量反应 中,可依据电子得失总数相等来确定未知物。 5、 指导学生探究设计合理的原电池和电解池。原则上,任意一个自 发的氧化还原反应均可设计成一个原电池。理解了原电池和电解池反应的 实质是氧化还原反应,可帮助学生深入理解化学能和电能之间的关系,也 可根据需要设计原电池和电解池解决实际问题。如失去标志的蓄电池正负 极的判断,含K 2Cr 2O 7的酸性工业废水的处理,均可引导学生设计一个电解 池来解决。 6、帮助学生形成正确的辨证统一的哲学观点。氧化还原反应中氧化过 程和还原过程是同时发生、同时存在的,电子得失数目总是相等的。自然 界的这一客观规律对学生形成对立统一和物质不灭的哲学观点,建立两点 论的思维模型来说是最好的课程内容之一。 (二)应用价值

氧化还原反应

一、氧化还原反应 1.氧化与还原 氧化本来是指物质与氧化合,还原是指从氧化物中去掉氧恢复到 未被氧化前的状态的反应。 任何一个氧化还原反应都可看作是两个半反应之和。例如,铜的氧化反应可以看成是下面两个半反应的结果: Cu(s)-2e- =Cu2+ 1 2 O2 (g)+2e- =O2- 2.氧化还原电对 我们把一个还原型物种(电子给体 )和一个氧化型物种 (电子受体 ) 称为氧化还原电对: 氧化型 + ze还原型 在书写半反应时,要把电对的氧化型物种写在左边,还原型物种写在右边。 3.元素的氧化数 指某元素一个原子的荷电数,这种荷电数是假设把每个化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。 确定氧化数的一般原则是: a.任何形态的单质中元素的氧化数等于零。

b.多原子分子中,所有元素的氧化数之和等于零。 c.单原子离子的氧化数等于它所带的电荷数。多原子离子中所有元素的氧化数之和等于该离子所带的电荷数。 d.在共价化合物中,可按照元素电负性的大小,把共用电子对归属于电负性较大 的那个原子,然后再由各原子的电荷数确定它们的氧化数。 e.氢在化合物中的氧化数一般为 +1,但在金属氢化物中,氢的氧化数为 -1。氧在化合物中的氧化数一般为 -2,但在过氧化物为 -1, 在超氧化物中为 -1/2。 f.氟在化合物中的氧化数皆为 -1 。 注意: HOF SeOF CrO OsO 氧化还原反应——氧化还原方程式的配平 4.氧化还原方程式的配平 以高锰酸钾和氯化钠在硫酸溶液中的反应为例,说明用氧化数法 配平氧化还原反应方程式的具体步骤。 a.根据实验确定反应物和产物的化学式: KMnO4+ NaCl + H2SO4 →Cl2 +MnSO4+K2SO4+Na2SO4 + H2O 氧化还原反应——氧化还原方程式的配平

高一化学-氧化还原反应典型例题 最新

氧化还原反应典型例题 【例1】下列各类反应中,全部是氧化还原反应的是 [ ] A.分解反应 B.化合反应C.置换反应 D.复分解反应 分析:这是氧化还原反应的基础题,重在考查对氧化还原反应特征与本质的理解。解答时可采用排除法,即:只要某选项所涉及的反应能举出1个实例不属于氧化还原反应,则该选项不符题意、应予排除。当排除各个错误说法后,即可得到正确答案。 氧化还原反应中必有元素化合价改变,非氧化还原反应则无元素化合价变化。CaO与H2O的化合、CaCO3的分解反应均无化合价变化;复分解反应是电解质间相互交换成分(离子)的过程,必无化合价改变。A、B、D不符题意。 置换反应有单质参加反应并生成新的单质,必有化合价改变,所有置换反应均属于氧化还原反应。 答案:C。 【例2】下列各说法中正确的是 [ ] A.在氧化还原反应中,某元素由化合态变为单质,此元素可能被还原,也可能被氧化 B.在氧化还原反应中,可通过比较失去电子数的多少确定还原剂的强弱 C.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂,金属单质一定是还原剂 D.化合物分解的产物有单质,则该分解反应必属于氧化还原反应 分析:本题考查对氧化还原有关知识的理解情况和应用能力。本题主要涉及以下概念:一是氧化还原反应的实质,凡有电子转移的反应是氧化还原反应。化合物分解时,产物有单质,该单质中的元素在反应前必存在于化合物中,反应前后必有化合价变化,可知反应中有电子转移,必为氧化还原反应。D正确。二是氧化反应(被氧化)和还原反应(被还原)的概念。元素化合价升高、失电子被氧化;元素化合价降低、得电子被还原。某元素由正价态变为零价时,化合价降低、被还原;某元素由负价态变为零价时,化合价升高被氧化。例如,

高考化学氧化还原反应-经典压轴题及答案

一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析) 1.碘酸钾(3 KIO)是重要的微量元素碘添加剂。实验室设计下列实验流程制取并测定产品中3 KIO的纯度: 其中制取碘酸(3 HIO)的实验装置见图,有关物质的性质列于表中 物质性质 HIO3白色固体,能溶于水,难溶于CCl4 KIO3①白色固体,能溶于水,难溶于乙醇 ②碱性条件下易发生氧化反应:ClO-+IO3-=IO4-+Cl- 回答下列问题 (1)装置A中参加反应的盐酸所表现的化学性质为______________。 (2)装置B中反应的化学方程式为___________________ 。B中所加CCl4的作用是 _________从而加快反应速率。 (3)分离出B中制得的3 HIO水溶液的操作为____________;中和之前,需将HIO3溶液煮沸至接近于无色,其目的是____________,避免降低3 KIO的产率。 (4)为充分吸收尾气,保护环境,C处应选用最合适的实验装置是____________(填序号)。

(5)为促使3KIO 晶体析出,应往中和所得的3KIO 溶液中加入适量的___________。 (6)取1.000g 3KIO 产品配成200.00mL 溶液,每次精确量取20.00mL 溶液置于锥形瓶中,加入足量KI 溶液和稀盐酸,加入淀粉作指示剂,用0.1004mol/L 223Na S O 溶液滴定。 滴定至终点时蓝色消失(2--2-22346I +2S O =2I +S O ),测得每次平均消耗223Na S O 溶液 25.00mL 。则产品中3KIO 的质量分数为___(结果保留三位有效数字)。 【答案】还原性、酸性 22235CI +I +6H O==2HIO +10HCl 充分溶解2I 和2Cl ,以增大反应物浓度 分液 除去2Cl (或-ClO ),防止氧化3KIO C 乙醇(或酒精) 89.5%。 【解析】 【分析】 装置A 用于制取Cl 2,发生的反应为:KClO 3+6HCl(浓)=KCl+3Cl 2↑+3H 2O ,装置B 中发生的是制取HIO 3的反应,装置C 为尾气处理装置,既要吸收尾气中的HCl 和Cl 2,还要防止倒吸。 【详解】 (1)装置A 中发生的反应为:KClO 3+6HCl(浓)=KCl+3Cl 2↑+3H 2O ,浓盐酸中的Cl 元素有一部分失电子转化为Cl 2,表现出还原性,还有一部分Cl 元素没有变价转化为KCl (盐),表现出酸性,故答案为:还原性、酸性; (2)装置B 中发生的反应为:5Cl 2+I 2+6H 2O=2HIO 3+10HCl ,Cl 2和I 2均难溶于水,易溶于CCl 4,加入CCl 4可使二者溶解在CCl 4中,增大反应物浓度,故答案为: 5Cl 2+I 2+6H 2O=2HIO 3+10HCl ;充分溶解I 2和Cl 2,以增大反应物浓度; (3)分离B 中制得的HIO 3水溶液的操作为分液,HIO 3溶液中混有的Cl 2在碱性条件下转化为ClO -,ClO -会将IO 3-氧化为IO 4-,因此在中和前需要将Cl 2除去,故答案为:分液;除去Cl 2(或ClO -),防止氧化KIO 3; (4)尾气中主要含HCl 和Cl 2,需用NaOH 溶液吸收,同时要防止倒吸,故答案为:C ; (5)因为KIO 3难溶于乙醇,向KIO 3溶液中加入乙醇可降低其溶解度,促使KIO 3晶体析出,故答案为:乙醇(或酒精); (6)每20mLKIO 3溶液中,加入KI 溶液和稀盐酸发生的反应为:IO 3-+5I -+6H +=3I 2+3H 2O ,滴定时发生的反应为:I 2+2S 2O 32-=2I -+S 4O 62-,可列出关系式:IO 3-~3I 2~6S 2O 32-,每次平均消耗的n(S 2O 32-)= 0.1004mol/L×0.025L=0.00251mol ,则每20mLKIO 3溶液中,n(KIO 3)=n(IO 3-)= n(S 2O 32-)÷6=0.00251mol÷6=0.000418mol ,200mL 溶液中,n(KIO 3)=0.00418mol ,产品中KIO 3的质量分数= 214g mol 0.00418mol ×100%1g / =89.5%,故答案为:89.5%。 【点睛】 1g 样品配成了200mL 溶液,而根据关系式计算出的是20mL 溶液中KIO 3的物质的量,需扩大10倍才能得到1g 样品中KIO 3的物质的量。 2.常温下,三硫代碳酸钠(Na 2CS 3)是玫瑰红色针状固体,与碳酸钠性质相近。在工农业生产中有广泛的用途。某小组设计实验探究三硫代碳酸钠的性质并测定其溶液的浓度。

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