（8分）铁是当代社会中用量最大的金属之一。磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，发生的主要反应为...

（8分）铁是当代社会中用量最大的金属之一。磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，发生的主要反应为：Fe3O4（s）+4CO3Fe（s）+4CO2

（1）已知：①Fe3O4（s）+4C（石墨）3Fe（s）+4CO（g） 　 ΔH=+646.0 kJ/mol

②C（石墨）+CO2（g）2CO（g） 　　 ΔH=+172.5 kJ/mol

由Fe3O4（s）与CO反应生成Fe（s）的热化学方程式是　　　　　　　　　 。

（2）T℃时，在 2L恒容密闭容器中，加入Fe3O4、CO各1.0 mol ，10 min反应达到平衡时，容器中CO2的浓度是0.4 mol /L。

①能证明该反应达到化学平衡的是　　　　　　 （选填字母）。

a．容器内压强不再变化　　　　　　　　

b．容器内CO、CO2物质的量比为1 : 1

c．容器内气体的质量不再变化　　　　

d．生成CO2的速率与消耗CO的速率相等

②CO的平衡转化率是　　　　　 。

③l0 min内，反应的平均反应速率v (CO2)=　　　　　　　　 。

④欲提高该反应中CO的平衡转化率，可采取的措施是　　　　　 （选填字母）。

a．提高反应温度　　　　　　　　　 b．移出部分CO2

c．加入合适的催化剂　　　　　　 d．减小容器的容积

⑤T℃时，该反应的平衡常数K=　　　　　 。

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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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铁是世界上用量最大的金属，铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。

请回答下列问题：

⑴ Fe3O4是磁铁矿的主要成分，Fe3O4可用于制造录音磁带和电讯器材等。高温下，铝粉能与Fe3O4发生铝热反应，该反应的化学方程式为　 　　　　　　 　　 。34.8g Fe3O4与足量稀硝酸反应，被还原HNO3的物质的量为　　　 　　　　　 　 mol。

⑵ FeCl3溶液是一种黄色透明液体，可用作止血剂，其原因是

；向煮沸的蒸馏水中加入几滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸得到红褐色的Fe(OH)3胶体，鉴别FeCl3溶液与Fe(OH)3胶体的方法是　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 。

⑶ 高铁酸钠（Na2FeO4）是一种绿色水处理剂，具有杀菌消毒和聚沉水中杂质的作用，它的杀菌消毒原理是　　　　 　　　　　　 。高铁电池是一种新型可充电电池，高铁电池的总反应为3Zn+2Na2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4NaOH。该电池充电时阳极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　 。

⑷ 铁红是一种重要的红色颜料，其主要成分是Fe2O3，将一定量的铁红溶于130mL 5mol·L－1盐酸中，再加入一定量铁粉恰好溶解，收集到2.24L气体（标准状况），向反应后溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液不变红色，则参加反应的铁粉质量为 　　　 　 。

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铁是世界上用量最大的金属，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）Fe3O4是磁铁矿的主要成分，Fe3O4可用于制造录音磁带和电讯器材等。高温下，铝粉能与Fe3O4发生铝热反应，该反应的化学方程式为______________________________；34.8g Fe3O4与足量稀硝酸反应，被还原的HNO3物质的量为____________mol。

（2）FeCl3溶液是一种黄色透明液体，可用作止血剂，其原因是__________________；向煮沸的蒸馏水中加入几滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸得到红褐色的Fe(OH)3胶体，鉴别FeCl3溶液与Fe(OH)3胶体的方法是__________________________________________________________________。

（3）高铁酸钠（Na2FeO4）是一种绿色水处理剂，具有杀菌消毒和聚沉水中杂质的作用，它的杀菌消毒原理是________________________________________；高铁电池是一种新型可充电电池，高铁电池的总反应为3Zn+2Na2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4NaOH。该电池充电时阳极的电极反应式为___________________。

（4）铁红是一种重要的红色颜料，其主要成分是Fe2O3，将一定量的铁红溶于130mL 5mol·L－1盐酸中，再加入一定量铁粉恰好溶解，收集到2.24L气体（标准状况），向反应后溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液不变红色，则参加反应的铁粉质量为__________。

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铬是一种重要的金属元素，具有多种价态，单质铬是硬度最大的金属，熔点为。回答下列问题：

工业上以铬铁矿主要成分是为原料冶炼铬的流程如图所示：

中铬元素的化合价为_________。

高温氧化时发生反应的化学方程式为________________。

操作a由两种均发生了化学反应的过程构成，其分别是_________、铝热反应。

是两性氢氧化物，请写出其电离方程式_________________。

铬元素能形成含氧酸及含氧酸盐，若测得浓度为的铬酸溶液中含铬元素的微粒浓度分别为、、，试推测溶液呈________填“酸”“碱”或“中”性，原因是______________。

水中的铬元素对水质及环境均有严重的损害作用，工业上用下述方法来进行无害化处理并获得有价值的产品。

电解处理含有的污水：用铁作电极电解污水，被阳极区生成的离子还原成，生成的与阴极区生成的结合生成沉淀而除去。则阴极上的电极反应式为_______，若要处理浓度为的污水，理论上需要消耗_______kg的铁。

转化为有价值的产品磁性铁铬氧体：先向含的污水中加入适量的硫酸及硫酸亚铁，待充分反应后再通入适量空气氧化部分并加入NaOH，就可以使铬、铁元素全部转化为磁性铁铬氧体。写出在酸性条件下被还原为的离子方程式__________，若处理含不考虑其他含铬微粒的污水时恰好消耗，则当铁铬氧体中时，铁铬氧体的化学式为_______________。

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（14分）工业上生产金属钛的方法很多。以钛铁矿（主要成分FeTiO3，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛，生产的工艺流程图如下，其中钛铁矿与浓硫酸发生反应的化学方程式为：

FeTiO3＋2H2SO4＝TiOSO4＋FeSO4＋2H2O

回答下列问题：

（1）钛铁矿和浓硫酸反应属于_________（选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”）。

（2）上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe2＋被氧化，物质A是________，上述制备TiO2的过程中，所得到的副产物和可回收利用的物质分别是__________、___________。

（3）反应TiCl4＋2Mg＝2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是_____________________。

（4）由二氧化钛制取四氯化钛所涉及的反应有：

TiO2 (s)+ 2Cl2 (g) +2C(s) ＝TiCl4(g) + 2CO(g)

ΔH1 = －72 kJ•mol-1 TiO2(s) + 2Cl2 (g) ＝TiCl4(g) + O2 (g)

ΔH2 =+38.8kJ•mol－1

C(s)＋CO2(g)＝2CO(g)　　 ΔH3 =+282.8kJ•mol－1

①反应C(s)＋CO2(g)＝2CO(g)在高温下能够自发进行

的原因是______________________。

②反应C(s)＋O2(g)＝CO2 (g)的ΔH＝_______________。

（5）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO

作电解质，利用下图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。

①写出阳极所发生反应的电极反应式：_______________________。

②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是（请结合化学用语解释）　 _________。

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工业上生产金属钛的方法很多。以钛铁矿（主要成分FeTiO₃，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛，生产的工艺流程图如下，其中钛铁矿与浓硫酸发生反应的化学方程式为：

FeTiO₃＋2H₂SO₄＝TiOSO₄＋FeSO₄＋2H₂O

回答下列问题：

（1）钛铁矿和浓硫酸反应属于______________________  （选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”）。

（2）上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe^2＋被氧化，物质A是________，上述制备TiO₂的过程中，所得到的副产物和可回收利用的物质分别是__________、___________。

（3）反应TiCl₄＋2Mg＝2MgCl₂＋Ti在Ar气氛中进行的理由是_______________。

（4）由二氧化钛制取四氯化钛所涉及的反应有：

TiO₂ (s)+ 2Cl₂ (g) +2C(s) ＝TiCl₄(g) + 2CO(g)    ΔH₁ = －72 kJ•mol^-1

TiO₂(s) + 2Cl₂ (g) ＝TiCl₄(g) + O₂ (g)    ΔH₂ =+38.8kJ•mol^－1

C(s)＋CO₂(g)＝2CO(g)   ΔH₃ =+282.8kJ•mol^－1

①反应C(s)＋CO₂(g)＝2CO(g)在高温下能够自发进行的原因是______________________。

②反应C(s)＋O₂(g)＝CO₂ (g)的ΔH＝_______________。

（5）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF₂-CaO作电解质，利用下图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。①写出阳极所发生反应的电极反应式：________________________________。

②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是（请结合化学用语解释）________。

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Fe元素是地壳中最丰富的元素之一，在金属中含量仅次于铝，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Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2，若有1 mol Fe3O4参加反应，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）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)。

请回答下列问题：

①各装置的正确连接顺序为(填写装置代号)

A→________→________→________→D。

②装置C的作用是_______________________________________________________。

③反应开始后，B中硬质玻璃管内的现象为________；可以检验生成物中含有Fe3＋的试剂是________(填写试剂名称)。

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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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