(12分)铁在地壳中的含量约占 5 ％左右。铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石（主要成分是...

(12分)铁在地壳中的含量约占 5 ％左右。铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石

（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿石（主要成分是 Fe2O3)等。

（1）红热的铁能跟水蒸气反应，一种产物与磁铁矿的主要成分相同，另一种产物是

可燃性气体，则其反应的化学方程式为　　　　　　　　　　 。 该可燃气体在酸性

条件下，可制成燃料电池，写出该气体发生的电极反应式　　　　　　 。

（2）在常温下，铁跟水不起反应。但在潮湿的空气中，铁很容易生锈（铁锈的主要成分是 Fe203）而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。铁生锈的化学原理如下，请你用离子方程式和化学方程式补充完整。

① 原电池反应：

　　　　 负极：2Fe－4e-=2Fe2+、正极：　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

② 氢氧化物的形成： Fe2 + + 2OH－= Fe(OH) 2↓　　　　　　　　　　　　　　 。

　　　 ③ 氢氧化物的分【解析】
2Fe(OH)3 =Fe2O3+3H2O。

（3）为了防止铁生锈，可在铁制品表面镀上一层铜（如图装置），a为　　　　 （填“正极”或“负极”），　　

铁制品表面发生的电极反应式 为　　　　　　　　　　 。

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(12分)铁在地壳中的含量约占 5 ％左右。铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿石（主要成分是 Fe2O3)等。

（1）红热的铁能跟水蒸气反应，一种产物与磁铁矿的主要成分相同，另一种产物是可燃性气体，则其反应的化学方程式为　　　　　　 。该可燃气体在酸性条件下，可制成燃料电池，写出该气体发生的电极反应式　　　　　　 。

（2）在常温下，铁跟水不起反应。但在潮湿的空气中，铁很容易生锈（铁锈的主要成分是 Fe2O3）而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。铁生锈的化学原理如下，请你用离子方程式和化学方程式补充完整。

①原电池反应：

负极：2Fe－4e-=2Fe2+、正极：　　　　　　 ；

②氢氧化物的形成： Fe2 + + 2OH－= Fe(OH）2↓　　　　　　　 。

③氢氧化物的分【解析】
2Fe(OH)3 =Fe2O3+3H2O。

（3）为了防止铁生锈，可在铁制品表面镀上一层铜（如图装置），a为　　　　 （填“正极”或“负极”），铁制品表面发生的电极反应式 为　　　　　　　　 。

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铁是自然界分布最广的金属元素之一，在地壳中的质量约占5%左右。铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石（主要成分是Fe₃O₄）、赤铁矿石（主要成分是Fe₂O₃）等。

（1）写出赤铁矿炼铁的主要化学方程式________；

（2）红热的铁能跟水蒸气反应，有一种产物是可燃性气体，则其反应式为

________；

在常温下，铁跟水不起反应。但是，在水和空气里的氧气及二氧化碳等的共同作用下，铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。刷油漆是重要的防腐蚀措施之一，油漆防腐蚀的主要原理是________。

（3）铁元素是人体的重要营养元素，举一例说明铁元素在人体中的重要作用。

________。

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某矿石主要成分有磁铁矿(Fe3O4)、锰矿(MnO2和MnCO3)、氧化铝(Al2O3)、石棉Mg3Si3O7(OH)4等。其中锰矿含量大于磁铁矿含量。工业上将该矿石处理后提取铝的工业流程如下：

已知：二氧化锰难溶于水、稀硫酸，溶于热浓盐酸。碳酸锰不溶于水，溶于稀硫酸。

(1)MnO2和MnCO3中，Mn元素的化合价分别是_________。

(2)石棉化学式为Mg3Si3O7(OH)4，它与硫酸反应的化学方程式为_________。

(3)滤渣A为____________(填化学式)

(4)步骤②中加入氢氧化钠的作用是_________。

(5)已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如表：

步骤②中加入氢氧化钠调节溶液的pH等于11，则滤渣B的成份是________。

(6)步骤③是往滤液中加入一种物质后过滤，这种物质是__________，过滤操作中使用的玻璃仪器有漏斗、_________；由D电解制备铝的化学方程式为_____________。

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炼铁的矿物主要有赤铁矿、磁铁矿和菱铁矿等。目前主要采用以下流程测定铁矿石中铁元素的含量，流程分为两个环节：铁矿石预处理和重铬酸钾滴定。

滴定过程：向预处理结束的溶液中加入适量蒸馏水和硫酸磷酸混合酸，滴加数滴二苯胺磺酸钠，用重铬酸钾标准溶液滴定，记录终点体积V。

已知：i.钨酸钠（Na2WO4）可用作指示剂，若钨由+6价变为+5价，则溶液变为蓝色。

ii.Sn2+和Ti3+均具有还原性。

iii.氧化性顺序为Cr2O72->Fe3+>WO42-。

iV.二苯胺磺酸钠可用作氧化还原指示剂，本身无色，被氧化后呈现紫红色。

请回答下列问题：

（1）①过程需要加入过量的___（填试剂名称），试剂过量的理由为___。

（2）②过程后的浅黄色溶液中铁的存在形式为___，③过程后的蓝色溶液中铁的存在形式为___。

（3）④过程中K2Cr2O7的作用为___。

（4）滴定时，滴定管应选用___（填“甲”或“乙”）；若滴定结束时，仰视读数，则测得结果___（填“偏大”“偏小”或“无影响”）

（5）滴定过程中，以二苯胺磺酸钠为指示剂，滴定终点观察到的现象为___。

（6）现称取0.4g铁矿石进行测定，滴定时共消耗45.00mL0.01mol·L-1K2Cr2O7溶液，则该铁矿石中铁的质量分数为___ %（保留1位小数）。

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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________________________________________________________________。

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（12分）(1)磁铁矿的主要成分是Fe₃O₄，其组成也可以表示成FeO·Fe₂O₃。现提供以下试剂，从中选择合适的药品，证明磁铁矿石中存在+2价铁元素。

试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、NaOH溶液、KSCN溶液、KMnO₄溶液、氯水

步骤及现象：

取少量磁铁矿石样品，加入过量的_______溶解，取溶解后的液体少许，加入__________________，观察到__________________________________________现象，可证明磁铁矿石中存在+2价铁元素。

（2）有Fe²⁺、NO^-₃、Fe³⁺、NO、H⁺和H₂O六种粒子，分别属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物。

①请写出该反应的离子方程式（不要求配平）________。

②该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

③产生2mol还原产物时转移电子的总数为________。

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我国矿石种类很多，如黄铜矿、煤、锰矿、锑锌矿等，请回答下列问题：

（l）黄铜矿的主要成分为二硫化亚铁铜（CuFeS2），基态Cu2+的外围电子排布图为 ______，Fe2+含有 ___个未成对电子。

（2）Mn的第三电离能比Fe的第三电离能大的原因为 ___。

（3）煤化工可得氨气、苯、甲苯等产品，氨的空间构型为 ___，甲苯分子上甲基的碳原子的杂化方式为____；氨硼烷化合物（NH3▪BH3）是一种新型化学氢化物储氢材料，氨硼烷的结构式为____（配位键用“→”表示），与氨硼烷互为等电子体的有机小分子为_____写名称）。

（4）碲化锌的晶胞结构如图1所示。

①碲化锌的化学式为____。

②图2可表示晶胞内部各原子的相对位置，已知a、b、c的原子坐标参数分别为（0，0，0）、（，0，）、（，，），则d的原子坐标参数为____

③若两个距离最近的Te原子间距离为apm，阿伏加德罗常数值为NA，则晶体密度为____g/cm3（用含有NA、a的代数式表示，不必化简）。

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硫铁矿石（主要成分FeS2）用于工业制硫酸，其排出的矿渣在一定条件下以磁性氧化铁为主。经磁选获得精矿，可直接用于高炉炼铁。已知某精矿的主要成分是磁性氧化铁( Fe3O4)和Fe2O3及杂质（杂质不含铁、硫、氧元素，且杂质不耗氧）。请回答下列问题：

(1)某硫铁矿石中（杂质不含铁、硫）含硫的质量分数是0.360，则该硫铁矿石中含铁元素的质量分数是________（答案用小数表示，保留3位小数）。

(2)如用上述硫铁矿石制硫酸，矿渣经磁选获得精矿，直接用于高炉炼铁，当制得98.0%的硫酸1.92吨时（不考虑硫的损失），则炼铁厂（不计选矿及炼铁时铁的损耗）最多可生产含碳4.00%的生铁____吨（答案保留3位小数）。

(3)煅烧硫铁矿常用富氧空气。从沸腾炉排出的气体成分如下表。如果精矿中铁、氧的物质的量之比为n (Fe)：n(O)=5：7，则富氧空气中O2和N2的体积比（最简单的整数比）为_________。

(4)炼铁厂生产的生铁常用于炼钢。取某钢样粉末28.12g(假设只含Fe和C)，在氧气流中充分反应，得到CO2气体224mL(标准状况下)。

①计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比为________（最简单的整数比）。

②再取三份不同质量的上述钢样粉末分别加到100mL相同浓度的稀H2SO4中，充分反应后，测得的实验数据如下表所示：

则该硫酸溶液的物质的量浓度为________________。

③若在上述实验II中继续加入m g钢样粉末，计算反应结束后剩余的固体质量为多少？（写出必要的步骤，答案保留3位小数）_______________。

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