- 冶铁
- 共28题
钢铁的生产与使用是人类文明和生活进步的一个重要标志．
（1）写出工业上用赤铁矿炼铁的主要化学反应方程式：______．
（2）炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含NaCl），第二天便会因腐蚀出现红褐色锈斑．试回答：
①铁锅的腐蚀主要是由______（填化学或电化学）腐蚀造成的．形成的铁锈的主要成分是______．
②为防止轮船的船体在海水中腐蚀，一般在船身连接______（填“锌块”或“铜块”）．
正确答案
Fe2O3+3CO
电化学
Fe2O3或Fe2O3•nH2O
锌块
解析
（1）一氧化碳在高温条件下把铁从赤铁矿里还原出来，反应的化学方程式：Fe2O3+3CO
故答案为：Fe2O3+3CO
（2）①铁锅中铁、碳和电解质溶液构成原电池，铁作负极，发生失电子的氧化反应，所以发生的为电化学腐蚀；亚铁离子容易被氧化成三价铁，所以铁锈的主要成分为：Fe2O3或 Fe2O3•nH2O
故答案为：电化学；Fe2O3或 Fe2O3•nH2O；
②为防止金属被腐蚀，可以利用牺牲阳极的阴极保护法保护金属，则被保护的金属作原电池正极，应该选取比铁活泼的金属作原电池负极，一般在轮船身上装有一定数量的锌，
故答案为：锌块．
下列过程需要增大反应速率的是（ ）
正确答案
解析
解：A．钢铁腐蚀消耗金属Fe，则应降低反应速率，故A不选；
B．工业上炼铁，为了提高产率，需要提高反应速率，故B选；
C．塑料老化消耗人类生活中使用的塑料产品，则应降低反应速率，故C不选；
D．食物腐败消耗人类需要的食物，则应降低反应速率，故D不选；
故选B．
（2015•长宁区模拟）炼铁高炉中冶炼铁的反应为：Fe2O3（s）+3CO（g）
正确答案
解析
解：A、升高温度，反应速率加快，降低温度，化学反应速率减慢，故A错误；
B、可逆反应是动态平衡，当反应达到平衡时，正逆反应速率相等，不等于零，故B错误；
C、此反应特点为反应前后气体体积不变的反应，提高炼铁高炉的高度，对平衡无影响，故C错误；
D、当反应达到平衡时，体系中的组成保持不变，所以一氧化碳与二氧化碳的物质的量之比也保持不变，故D正确；
故选D．
（一）高炉炼铁过程中发生的主要反应为：
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：
（1）该反应的平衡常数表达式K=______；△H______0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）欲提高上述反应中CO的平衡转化率，可采取的措施是______．
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
（3）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，此时υ正______υ逆（填“＞”、“＜”或“=”）．经过10min，在1000℃达到平衡，则该时间范围内反应的平均反应速率υ（CO2）=______．
（二）高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂．
（4）一定条件下Fe（OH）3与KClO在KOH溶液中反应可制得K2FeO4，其中反应的氧化剂是______；生成0.5mol K2FeO4转移电子的物质的量是______mol．
（5）从环境保护的角度看，制备K2FeO4较好的方法为电解法，其装置如图所示．电解过程中阳极的电极反应式为______．
正确答案
解析
解：（一）（1）平衡常数指：生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，固体、纯液体的浓度为常数，所以反应：
故答案为：
（2）A．该反应正反应是放热反应，提高反应温度，平衡向逆反应移动，CO的平衡转化率降低，故A错误；
B．移出部分CO2平衡向正反应移动，CO的平衡转化率增大，故B正确；
C．加入合适的催化剂平衡不移动，故C错误；
D．反应前后气体的物质的量不变，减小容器的容积，增大压强平衡不移动，CO的平衡转化率不变，故D错误；
故选B；
（3）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，依据浓度商Q=1＜K=4，说明反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率；
令平衡时CO的物质的量变化为nmol，则：
开始（mol）：1 0
变化（mol）：n n
平衡（mol）：1-n n
所以K=
所以υ（CO2）=
故答案为：＞；0.008 mol/（L•min）；
（二）（4）该反应中，铁元素的化合价由+3价变为+6价，氯元素化合价由+1价变为-1价，所以氢氧化铁是还原剂，次氯酸钾是氧化剂，生成0.5mol K2FeO4转移的电子的物质的量=0.5mol×（6-3）=1.5mol，
故答案为：KClO；1.5；
（5）Na2FeO4能消毒、净水的原因高价铁具有氧化性，能消毒杀菌，生成Fe3+形成胶体，具有吸附悬浮物的净水的作用，电解时阳极Fe失电子发生氧化反应，电极反应方程式为Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O；
故答案为：Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O．
我国幅员辽阔，资源丰富，可为硫酸、玻璃、铁和铝等化工产品的生产提供原料．下列原料选择不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．工业上以赤铁矿（主要成分Fe2O3）为原料冶炼铁，用一氧化碳作还原剂，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO
B．工业上煅烧硫铁矿用来生产硫酸，煅烧反应的化学方程式为：4FeS2+11O2
C．铝土矿的主要成分是氧化铝，电解后能生成铝和氧气，反应的化学方程式为：Al2O3，2Al2O3
D．冰晶石的化学式为：Na3AlF6，不是制造玻璃的主要成分，制造普通玻璃的原料为制备普通玻璃的主要原料为纯碱、石灰石、石英等，故D错误．
故选D．
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