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1、实验题 实验室里用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O),其过程如下:

(1)过程①中,FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式为?。
(2)过程②中产生的尾气会对大气造成污染,可选用下列试剂中的?吸收。
a.浓H2SO4? b.蒸馏水? c.NaOH溶液? d.浓硝酸
(3)过程③中,需要加入的物质名称是?
(4)过程④的实验操作是?
(5)过程⑥中,将溶液Z加热到70~80℃,目的是?。
(6)实验室为测定所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验。①用分析天平称取样品2.700 g;②将样品溶于足量盐酸后,加人足量的氯化钡溶液;③过滤、洗涤、干燥,称量,得固体质量为3.495 g。若该聚铁主要成分为[Fe(OH)SO4]n,则该聚铁中铁元素的质量分数为?。
参考答案:
(1)4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO4)3+6H2O+4S(2分)
(2)c(2分)?(3)铁(2分)
(4)蒸发(浓缩)、(冷却)结晶、过滤、洗涤(4分,浓缩、冷却不写可以不扣分)
(5)促进Fe3+的水解(2分)
(6)31.11%(3分)
本题解析:
(1)根据固体W的成分中存在S,推出FeS和O2、H2SO4发生氧化还原反应,FeS做还原剂,O2作氧化剂,产物有Fe2(SO4)3、S、H2O。
(2)污染物是SO2,用碱液吸收。
(3)溶液X中的铁是Fe3+,绿矾中的铁为Fe2+,故应加入Fe粉,将Fe3+还原为Fe2+。
(4)对能形成结晶水合物的盐溶液不能采取直接蒸干的办法制取晶体。
(5)升高温度,促进Fe3+的水解。 (6)③得到的沉淀是BaSO4,n(BaSO4) =
=0.015mol,根据聚铁主要成分为[Fe(OH)SO4] n,推出n(Fe3+)=0.015mol,则m(Fe3+)=0.84g,铁元素的质量分数:ω(Fe)=(0.84g/2.700g)×100%=31.11%。
本题难度:一般
2、选择题 下列对于硫酸、硝酸的认识,正确的是(?)
A.浓硫酸和浓硝酸都具有氧化性
B.铜和浓硫酸的反应属于置换反应
C.在铜和浓硝酸的反应中,硝酸只发挥了氧化性,没有体现酸性
D.可用铝或铁制容器盛装稀硝酸
参考答案:A
本题解析:(中难)考查对硫酸、硝酸的化学性质的理解,浓硫酸和浓硝酸都是强氧化性酸,其强氧化性表现在+6价的S元素、+5价的N元素易得电子上。铜与浓硫酸反应的化学方程式为:2H2SO4(浓) + CuCuSO4 + 2H2O + SO2↑,显然不是置换反应。在硝酸参与的反应中,如果硝酸中的N元素的化合价降低则表现了它的强氧化性;如果硝酸中的N元素并没有完全被还原,在反应产物中还有NO3-保留下来,则硝酸既表现了氧化性,又体现了酸性。铜与浓硝酸反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,可看出硝酸既表现了氧化性,又体现了酸性。在常温下,浓硫酸和浓硝酸能使铁、铝等金属钝化,在金属表面上形成一层致密的氧化膜。但铁、铝在常温下就能与稀硝酸反应,所以不能用铝或铁制容器盛装稀硝酸。
本题难度:一般
3、填空题 钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。



(1)炼铁高炉分为五部分,铁矿石与高温煤气主要在?部分发生反应,在?部分开始生成铁和炉渣。
(2)炼钢时,除磷的化学方程式为?;
加入硅、锰和铝的目的是?。
(3)不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹?(填“前”或“后”)加入,原因是?。
(4)炼铁和炼钢生产中,尾气均含有的主要污染物是?。
从环保和经济角度考虑,上述尾气经处理可用作?。
参考答案:(1)炉身?炉腰

(2)2P+5FeO+3CaO? Ca3(PO4)2+5Fe?脱氧和调整钢的成分
(3)后?避免Cr被氧化(或“氧吹前加入Cr会形成炉渣被除去”)
(4)CO?燃料(或还原剂)
本题解析:
(1)高炉炼铁,铁矿石的主要反应是在炉身部分发生,在炉腰处生成生铁和炉渣。

(2)除钢中的磷的化学方程式为2P+5FeO+3CaO? Ca3(PO4)2+5Fe,加入硅、锰和铝的目的是脱去氧和调整钢中的成分。
(3)为了防止Cr元素被高温下的氧氧化,应在氧吹后加入。



(4)炼铁时用到C作燃料生成CO作还原剂,炼钢时钢中本身含有C,因此都有CO产生,而CO是有毒气体,对环境有污染,同时CO可以燃烧生成CO2。
本题难度:一般
4、选择题 为测定某一铁矿石样品中的铁元素的质量分数,取3.702 g该铁矿石(铁以Fe2O3形式存在,其余物质不含铁)溶于浓热盐酸中,稀释至250 mL,从中取出25 mL溶液,作如下处理:加入过量的氨水,使铁以氢氧化铁的形式沉淀,将沉淀过滤,洗净并灼烧,使之完全转化为氧化铁。有关实验数据:坩埚质量:15.286 1 g;第一次灼烧后坩埚和固体的质量:15.620 9 g;第二次灼烧后坩埚和固体的质量:15.620 5 g;第三次灼烧后坩埚和固体的质量:15.620 5 g,则铁矿石中的铁元素的质量分数为(?)
A.63.2%
B.90.3%
C.6.32%
D.34.4%
参考答案:A
本题解析:此题主要考查实验数据分析及计算能力。经分析第一次灼烧后坩埚和固体的质量:15.620 9 g不能用,所以氧化铁的质量=15.620 5 g-15.286 1 g=0.334 4 g,所以铁矿石样品中Fe2O3的质量=3.344 g,铁元素的质量
,铁元素的质量分数
。
本题难度:一般
5、选择题 向Fe2(SO4)3、CuCl2混和溶液中投入足量的铁粉充分反应后,得到的固体经过滤、干燥、称重,若所得固体的质量与加入的铁粉的质量相等,则原溶液中c(SO42-)与c(Cl-)之比为:
A.3︰14
B.1︰7
C.2︰7
D.3︰2
参考答案:A
本题解析:根据方程式:2Fe2(SO4)3+2Fe="3" Fe2(SO4)3,铁粉完全溶解,固体质量减少112g;? 14Fe+14CuCl2=14FeCl2+14Cu ,固体质量增加112g;所以c(SO42-)与c(Cl-)之比为:6:28=3:14,正确答案为A。
本题难度:一般