铁在自然界分布广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用。回答下列问题：(1)用铁矿石（赤铁...

【化学——选修2化学与技术】

铁在自然界分布广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用。

回答下列问题：

（1）用铁矿石（赤铁矿）冶炼生铁的高炉如图（a）所示。原料中除铁矿石和焦炭外含有　　　　　　　　 。除去铁矿石中脉石（主要成分为SiO2 ）的化学反应方程式为　　　　　　　　　　 、　　　　　　　　　　 ；高炉排出气体的主要成分有N2、CO2 和　　　　　　　　　　 (填化学式)。

（2）已知：①Fe2O3 (s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)　 ΔH=+494kJ·mol-1

②CO(g)+O2(g)=CO2(g)　 ΔH=-283kJ·mol-1

③C(s)+O2(g)=CO(g)　 ΔH=-110kJ·mol-1

则反应Fe2O3 (s)+3 C(s)+ O2(g)=2Fe(s)+3CO2 (g) 的ΔH=　　　　　　 kJ·mol-1。理论上反应　　　　　　 放出的热量足以供给反应　　　　　　　 所需的热量（填上述方程式序号）

（3）有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺，其流程如图(b)所示，其中，还原竖炉相当于高炉的

　　 　 部分，主要反应的化学方程式为　　　　 　　　 　　 　　 　　　　　 ；熔融造气炉相当于高炉的　　 　 部分。

（4）铁矿石中常含有硫，使高炉气中混有SO2 污染空气，脱SO2 的方法是　　　　　　　　　　　 。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

铁在自然界分布广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用。

回答下列问题：

(1)用铁矿石（赤铁矿）冶炼生铁的高炉如图（a）所示。原料中除铁矿石和焦炭外还有________。除去铁矿石中脉石（主要成分为）的化学反应方程式为___________________、_____________________________；高炉排出气体的主要成分有、和_________（填化学式）。

(2)有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺，其流程如图（b）所示，其中，还原竖炉相当于高炉的______部分，主要反应的化学方程式为__________________；熔融造气炉相当于高炉的部分。

(3)铁矿石中常含有硫，使高炉气中混有污染空气，脱的方法是________________________________________________________________。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

铁在工业、农业和国防科技中有重要应用，我国已是生产钢铁最多的国家。回答下列问题：

(1) 工业上以磁铁矿和焦炭为原料冶炼铁存在以下变化：

①Fe3O4(s)+4C(s)=3Fe(s)+4CO(g)　　 ΔH1=+678kJ·mol-1 ②CO(g)+O2(g)=CO2(g)　 ΔH2=-283kJ·mol-1

③C(s) +O2(g)=CO(g)　 ΔH3=-110kJ·mol-1 ④Fe3O4(s)+4CO(g)⇌3Fe(s)+4CO2(g) ΔH4

则ΔH4＝____kJ·mol-1。

(2)铁矿石中常含有硫， 使高炉尾气中混有SO2， 除去高炉尾气中SO2 的物质是___。生产中发现， 无论怎么改变原料配比与条件， 在高炉尾气中始终有CO， 原因是___。

(3)在温度 aK时，反应Fe3O4(s)＋4CO(g)⇌3Fe(s)＋4CO2(g)的浓度平衡常数Kc＝16（用浓度计算所得），则用分压（分压等于总压×体积分数）代替浓度算得的平衡常数Kp ___Kc（填 “大于”“小于” 或 “等于”）。平衡混合气体中CO的体积分数为___（保留两位有效数字）。

(4) aK 时，在体积为 2L 的密闭容器中，加入 Fe、 Fe3O4、 CO、 CO2各1.0mol，气体的压强为PkPa。

①此时，v 正(CO2) ___v 逆(CO)（填 “大于”“小于” 或 “等于”）， 反应经过5min后达到平衡， 该时间范围内的平均反应速率 v(CO2)＝___mol/(L·min)（保留两位有效数字）。

②已知：恒容条件下，相同分子数的气体，其压强与温度成正比。平衡后温度从 aK逐渐升高到3aK， 请在下图中绘制出CO分压（PCO的变化曲线）_______ 。

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金属钛(Ti)因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。以钛铁矿(主要成分钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下。

请回答下列问题。

（1）钛酸亚铁（用R表示）与碳在高温下反应的化学方程式为2R+C===2Fe+2TiO2+CO2↑，钛酸亚铁的化学式为______；钛酸亚铁和浓H2SO4反应的产物之一是TiOSO4，反应中无气体生成，该反应的化学方程式为_________。

（2）上述生产流程中加入铁屑的目的是___________。此时溶液中含有Fe2＋、TiO2＋和少量Mg2＋等阳离子。常温下，其对应氢氧化物的Ksp如下表所示。

①常温下，若所得溶液中Mg2＋的物质的量浓度为0.001 8 mol/L，当溶液的pH等于________时，Mg(OH)2开始沉淀。

②若将含有Fe2＋、TiO2＋和Mg2＋的溶液加水稀释，立即析出大量白色沉淀，该反应的离子方程式为____________。

（3）中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应制取TiCl4的方程式为_______。Mg还原TiCl4过程中必须在1070 K的温度下进行，你认为还应该控制的反应条件是_______。除去所得金属钛中少量的金属镁可用的试剂是______。

（4）在800～1 000 ℃时电解TiO2也可制得海绵钛，装置如下图所示。

图中b是电源的________极，阴极的电极反应式为________。

高三化学实验题极难题查看答案及解析

金属钛（Ti）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。以钛铁矿（主要成分钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下。请回答下列问题。

（1）钛酸亚铁（用R表示）与碳在高温下反应的化学方程式为2R+C═2Fe+2TiO2+CO2↑，钛酸亚铁的化学式为_______________；钛酸亚铁和浓H2SO4反应的产物之一是TiOSO4，反应中无气体生成，该反应的化学方程式为_____________________________________。

（2）上述生产流程中溶液Ⅰ中含有Fe2+、TiO2+和少量Mg2+等阳离子。常温下，其对应氢氧化物的Ksp如下表所示。

①常温下，若所得溶液中Mg2+的物质的量浓度为0.0018mol/L，当溶液的pH等于_______时，Mg(OH)2开始沉淀。

②若将含有Fe2+、TiO2+和Mg2+的溶液加水稀释，立即析出大量白色沉淀，该反应的离子方程式为___________________________________________________________。

（3）中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应制取TiCl4的方程式为______________。Mg还原TiCl4过程中必须在1070K的温度下进行，你认为还应该控制的反应条件是_________。

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金属钛（Ti）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。以钛铁矿（主要成分钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下。请回答下列问题。

（1）钛酸亚铁（用R表示）与碳在高温下反应的化学方程式为2R+C═2Fe+2TiO2+CO2↑，钛酸亚铁的化学式为_______________；钛酸亚铁和浓H2SO4反应的产物之一是TiOSO4，反应中无气体生成，该反应的化学方程式为____________________。

（2）上述生产流程中加入铁屑的目的是_________________________，此时溶液Ⅰ中含有Fe2+、TiO2+和少量Mg2+等阳离子。常温下，其对应氢氧化物的Ksp如下表所示。

①常温下，若所得溶液中Mg2+的物质的量浓度为0.0018mol/L，当溶液的pH等于_______时，Mg(OH)2开始沉淀。

②若将含有Fe2+、TiO2+和Mg2+的溶液加水稀释，立即析出大量白色沉淀，该反应的离子方程式为___________________________________________________________。

（3）中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应制取TiCl4的方程式为________。Mg还原TiCl4过程中必须在1070K的温度下进行，你认为还应该控制的反应条件是_________。除去所得金属钛中少量的金属镁可用的试剂是__________________。

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铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：

（1）黄铁矿（FeS₂）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS₂+8O₂Fe₃O₄+6SO₂，有3mol FeS₂参加反应，转移________mol电子。

（2）FeCl₃溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式为________；从腐蚀废液回收得到金属铜，还需要的试剂是________。

（3）与明矾相似，Fe₂(SO₄)₃也可用作净水剂，在使用时发现Fe₂(SO₄)₃并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是。

（4）钢铁的电化学腐蚀简单示意图如下，将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请在下图虚线框中作出修改，并用箭头标出电子流动的方向。

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铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素．铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用．请回答下列问题：

(1)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是，若有参加反应，转移电子的物质的量是 ______ mol．

(2)高铁酸钾是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂．工业制备高铁酸钾的方法为在KOH浓溶液中加入NaClO和，并不断搅拌，其发生的反应的离子方程式 ______

(3)某课外活动小组将下图所示装置按一定顺序连接，在实验室里制取一定量的FeCl3（所通气体过量并充分反应）已知FeCl3会吸水潮解．

请回答下列问题：

①中发生反应的化学方程式为 ______ ．

②各装置的正确连接顺序为填写装置代号A______ ______ ______ ______D。其中C用了两次

③装置E的作用是 ______ ，写出装置D中反应的离子方程式 ______ ．

④反应开始后，B中硬质玻璃管内的现象为 ______ ；FeCl3常作净水剂，原理是 ______ 用离子方程式表示

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Fe元素是地壳中最丰富的元素之一，在金属中仅次于铝，铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：

(1)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是Fe₃0₄+4CO3Fe+4C0₂，若有1mol

Fe₃0₄参加反应，转移电子的物质的量是________mol.

(2)与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂，在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是________

(3)钢铁的电化腐蚀简单示意图如下，将该图稍作修

改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请在下图虚

线框内作出修改，并用箭头标出电子流动方向。

(4)硫酸亚铁晶体(FeS0₄·7H₂0)常作医药上的补血剂。课外研究性小组测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下：

请回答下列问题：

①证明步骤①所得滤液中含有Fe²+的方法是先滴加KSCN溶液，再滴加，此过程的现象为：

②若该实验温度下，步骤③中难溶物的溶度积为Ksp=8×l0-³⁸，试计算该物质沉淀完全所需要的pH=________(已知溶液中离子浓度小于10^-5mol)时，该离子可看做沉淀完全;lg2=0.3)

③步骤④中一系列的操作步骤为：过滤、________、灼烧、冷却、称量。

④若实验过程中无损耗，最后称量得到a克红棕色的固体，则每片补血剂中含铁元素的质

量为________g.(用含a的式子表示)

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