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1、填空题 钢铁工业是国家工业的基础,请回答:钢铁冶炼、腐蚀与防护过程中的有关问题。
(1)工业用热还原法冶炼生铁的主要原料有?,设备的名称是??写出用还原剂CO还原赤铁矿(主要成分为Fe2O3)的化学方程式
?。
(2)写出钢铁在潮湿空气中发生锈蚀时的正极反应方程式??
生成铁锈(Fe2O3..XH2O)的化学方程式为?.
(3)生铁的用途远远不及钢材广泛,人们把较多的高炉生铁直接冶炼成钢,由生铁直接在纯氧顶吹转炉中转化成钢时,是把有害杂质除掉而保留有益元素,可以概括为??
??。为了防止钢铁制品发生锈蚀,可以在钢铁零件的表面进行电镀铜等措施,电镀铜时的阳极反应为??。
参考答案:(1)铁矿石、焦炭、石灰石?高炉?
Fe2O3+3CO="2" Fe+3CO2?
(2)O2+2H2O+4e-=4OH-? 4 Fe+3O2+2XH2O="2" Fe2O3.XH2O?
(3)降碳、除硫、磷,脱氧,调硅锰? Cu-2e-=Cu2+
本题解析:略
本题难度:一般
2、选择题 在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量浓度之比为:4:2:1,现加入适量的铁粉,使溶液中的三种离子的物质的量浓度之比为:1:3:9,则投入的铁粉与原溶液中Cu2+的物质的量之比为( )
A.5:4
B.4:5
C.3:5
D.5:6
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 向1mol炽热的Cu2S通入足量的水蒸气,充分反应后生成2mol H2,则Cu2S应转化为
A.Cu和SO2
B.Cu和S
C.CuO和SO2
D.Cu2O和S
参考答案:A
本题解析:略
本题难度:简单
4、填空题 (本题共13分)甲、乙两同学研究Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况。
步骤
| 操作
| 现象
|
Ⅰ
| 向2mL 1 mol·L-1FeCl3溶液中加入一定量的Na2SO3溶液
| 溶液由棕黄色变为红褐色,并有少量刺激性气味的气体逸出
|
(1)常温下,FeCl3溶液的pH_______7(填“<”、“>”或“=”)。
(2)分析红褐色产生的原因。
① 甲同学认为步骤I中溶液呈红褐色是因为生成了Fe(OH)3,请用化学平衡移动原理解释溶液呈红褐色的原因:________。
② 乙同学认为可能是发生了氧化还原反应,其中Fe3+ →Fe2+ ;请写出Fe3+ 跟SO32-反应的离子方程式
______________。
乙同学查阅资料得知:
1.Fe2+与SO32-反应生成墨绿色的絮状沉淀FeSO3;
2.墨绿色的FeSO3与黄色的FeCl3溶液混合后,溶液呈红褐色。
(3)甲同学为了确认溶液呈红褐色的原因是生成了Fe(OH)3,设计并完成了如下实验:
步骤
| 操作
| 现象
|
Ⅱ
| 用激光笔照射步骤I中的红褐色溶液
| 出现“丁达尔效应”
|
甲同学因此得出结论:溶液呈红褐色是因为生成了Fe(OH)3。而乙同学认为甲同学得出结论的证据仍然不足,乙同学的理由是________。
(4)为进一步确认Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况,乙同学设计并完成了如下实验:
步骤
| 操作
| 现象
|
Ⅲ
| 向1 mol?L-1的FeCl3溶液中通入一定量的SO2
| 溶液由黄色变为红褐色
|
Ⅳ
| 用激光笔照射步骤Ⅲ中的红褐色溶液
| 没有出现“丁达尔效应”
|
① 经检验步骤Ⅲ中红褐色溶液含有Fe2+,检验Fe2+选用的试剂是_________(填字母)。
a.K3[Fe(CN)6] 溶液?b.KSCN溶液?c.KMnO4溶液
② 请用离子方程式和必要的文字说明步骤Ⅲ中出现红褐色的原因?。
(5)结论:由上述实验得知,甲、乙两同学所持观点均正确。
参考答案:(1)<(1分) (2) ① Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,加入Na2SO3后,c(H+)下降,平衡正向移动,生成Fe(OH)3(离子方程式1分,平衡移动方向1分,共2分)
② 2Fe3+ + SO32- +H2O ==2Fe2+ +SO42-+2H+?(2分)
(3)FeSO3和FeCl3的混合溶液也可能出现“丁达尔效应” (2分)(4)①? a (1分)
② 2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO2- 4 + 4H+; Fe2+ + SO2 +H2O = FeSO3↓ + 2H+(或2Fe3+ + 3SO2 + 4H2O =2FeSO3↓+ SO2- 4 + 8H+);FeSO3与剩余的FeCl3溶液混合而呈现红褐色。(每个方程式2分,文字阐述1分,共5分)
本题解析:(1)氯化铁是强酸弱碱盐,铁离子水解溶液显酸性,因此常温下,FeCl3溶液的pH<7。
(2)① 在氯化铁溶液中存在铁离子的水解平衡:Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,加入Na2SO3后,消耗氢离子,溶液中c(H+)下降,平衡正向移动,生成Fe(OH)3。
②铁离子具有氧化性,亚硫酸钠具有还原性,二者可以发生氧化还原反应,离子方程式为2Fe3+ + SO32- +H2O==2Fe2+ +SO42-+2H+。
(3)由于FeSO3和FeCl3混合后即使不反应,混合溶液也可能出现“丁达尔效应”。
(4)①由于溶液显红褐色,虽然亚铁离子能与高锰酸钾溶液反应,但现象不明显,所以检验亚铁离子的试剂应该选择K3[Fe(CN)6] 溶液,实验现象是溶液中产生蓝色沉淀,答案选a。
②在溶液中铁离子与SO2发生氧化还原反应:2Fe3+ + SO2 + 2H2O =2Fe2+ + SO2- 4 + 4H+,生成的亚铁离子与SO2继续反应:Fe2+ + SO2 +H2O=FeSO3↓ + 2H+(或2Fe3+ + 3SO2 + 4H2O =2FeSO3↓+ SO2- 4 + 8H+),生成的FeSO3与剩余的FeCl3溶液混合而呈现红褐色。
本题难度:一般
5、选择题 向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 molFe,充分搅拌后Fe溶解,溶液中不存在Fe3+,同时析出0.1 mol Ag.。下列结论错误的是?
A.氧化性:Zn2+>Cu2+>Fe3+>Ag+
B.Fe3+的氧化性大于Cu2+
C.溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量比为1∶2
D.1 mol Fe可还原2 mol Fe3+
参考答案:A
本题解析:略
本题难度:一般