知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．
电力工业所需的钢制构件在镀锌前需要经过酸洗，其基本原理是用盐酸除去其表面的$\rm{Fe_{2}O_{3}⋅2H_{2}O}$及$\rm{FeO}$等杂质。回收废酸同时生产含铁产品的流程如图：
已知：$\rm{i.}$酸洗钢制构件后得到废酸的主要成分如表所示。

成分 $\rm{Cl^{-}}$ 游离$\rm{HCl}$ $\rm{Fe^{2+}}$ $\rm{Fe^{3+}}$

含量$\rm{g⋅/L^{-1}}$ $\rm{130-160}$ $\rm{50-70}$ $\rm{60-80}$ $\rm{0}$

$\rm{iipH < 4}$时，$\rm{Fe^{2+}}$不易被氧气氧化。
$\rm{(1)}$酸洗钢制构件时发生反应的离子方程式：$\rm{2H^{+}+FeO=Fe^{2+}+H_{2}O}$、 ______ 。
$\rm{(2)}$过程$\rm{II}$中，发生的主要反应：$\rm{FeCl_{2}(s)}$十$\rm{H_{2}SO_{4}(aq)⇌FeSO_{4}(s)+2HCl( aq)}$。
$\rm{①}$加入过量$\rm{H_{2}SO_{4}}$的作用是 ______ $\rm{(}$至少写出两点$\rm{)}$。
$\rm{②}$用化学平衡原理解释鼓入空气的目的： ______ 。
$\rm{(3)}$过程$\rm{III}$中，$\rm{FeSO_{4}}$隔绝空气焙烧得到的尾气中含有两种可用于生产硫酸的氧化物，此过程发生反应的化学方程式是 ______ 。
$\rm{(4)}$过程$\rm{IV}$发生反应的离子方程式是 ______ 。
$\rm{(5)}$过程$\rm{V}$：阴离子交换树脂可将$\rm{FeCl_{4}^{-}}$选择性吸附分离，其过程可表示为$\rm{ROH+X^{-} \underset{{脱附}}{\overset{{吸附}}{{\rightleftharpoons}}}RX+OH^{-}.}$当树脂吸附饱和后可直接用水洗涤树脂进行脱附，同时脱附过程发生反应：$\rm{FeCl_{4}^{-}⇌Fe^{3+}+4C1^{-}}$。
$\rm{①}$吸附后溶液酸性下降的原因是 ______ 。
$\rm{②}$洗脱液中主要含有的溶质是 ______ 。

难度：较易

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2．

高炉炼铁中生成铁的反应一定是$\rm{(}$　　$\rm{)}$

A．氧化还原反应

B．置换反应

C．复分解反应

D．分解反应

难度：较易

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3．

下列物质的制备，不符合工业生产实际的是$\rm{(}$　　$\rm{)}$

A．工业上用电解熔融氯化镁制单质镁

B．工业上用电解饱和食盐水制氯气

C．工业上用二氧化硅在高温下与焦炭反应制得高纯度的硅

D．工业上炼铁时，常用石灰石除去铁矿石中的$\rm{SiO_{2}}$

难度：较易

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4．工业上铁冶炼是在中进行的．在冶炼过程中铁元素被还原，还原剂是，产生还原剂的化学方程式是、．用这种方法冶炼的铁是含碳2%～4.5%的，将它进一步冶炼，就可以得到用途广泛的．

难度：较易

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5．在炼铁、制玻璃、制水泥三种工业生产中，都需要的原料是（　　）

A．生石灰

B．石灰石

C．石英

D．纯碱

难度：较易

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6．铁在自然界分别广泛，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含有 ______ ．除去铁矿石中脉石（主要成分为SiO₂ ）的化学反应方程式为 ______ 、 ______ ；高炉排出气体的主要成分有N₂、CO₂ 和 ______ （填化学式）．
（2）已知：
①Fe₂O₃ （s）+3C（s）=2Fe（s）+3CO（g）△H=+494kJ•mol^-1
②CO（g）+ $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B2%7D$ O₂（g）=CO₂（g）△H=-283kJ•mol^-1
③C（s）+ $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B2%7D$ O₂（g）=CO（g）△H=-110kJ•mol^-1
则反应Fe₂O₃ （s）+3C（s）+ $%20%5Cfrac%20%7B3%7D%7B2%7D$ O₂（g）=2Fe（s）+3CO₂ （g）的△H= ______ kJ•mol^-1．理论上反应 ______ 放出的热量足以供给反应 ______ 所需的热量（填上述方程式序号）
（3）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．
（4）铁矿石中常含有硫，使高炉气中混有SO₂ 污染空气，脱SO₂ 的方法是 ______ ．

难度：较易

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7．实验室采用简易装置模拟演示工业炼铁原理．实验装置图和实验步骤如下：

①按如图连接好装置，检查装置气密性．
②称取适量Fe₂O₃于石英试管中，点燃I处酒精灯，缓慢滴入甲酸．
③在完成某项操作后，点燃另外两处酒精灯．
④30min后熄灭酒精灯，关闭弹簧夹．
⑤待产物冷却至室温后，收集产物．
⑥采用如上方法分别收集带金属网罩酒精灯（金属网罩可以集中火焰、提高温度）和酒精喷灯加热的产物．请回答下列问题：
（1）制备CO的原理是利用甲酸（HCOOH）在浓硫酸加热条件下分解，盛放甲酸的仪器名称为 ______ ，该反应的化学方程式为 ______ ．
（2）实验步骤③“某项操作”是指 ______ ．
（3）实验步骤④熄灭酒精灯的顺序为 ______ ．（用“I”、“Ⅱ”、“Ⅲ”表示）
（4）通过查资料获取如下信息：
I．酒精灯平均温度为600℃；加网罩酒精灯平均温度为700℃，酒精喷灯平均温度为930℃．
Ⅱ．资料指出当反应温度高于710℃时，Fe能稳定存在，在680～710℃之间时，FeO能稳定存在，低于680℃，则主要是Fe₃O₄．试分析酒精灯加热条件下生成Fe的原因： ______ ．
（5）已知FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄中氧元素的质量分数分别为：22.2%、30%、27.6%．
利用仪器分析测出3种样品所含元素种类和各元素的质量分数如表：

加热方式	产物元素组成	各元素的质量分数%
加热方式	产物元素组成	Fe	O
酒精灯	Fe和O	74.50	25.50
带网罩酒精灯	Fe和O	76.48	23.52
酒精喷灯	Fe	100.00	0.00

分析各元素的质量分数可知前两种加热方式得到的产物为混合物，其中酒精灯加热所得产物的组成最多有 ______ 种可能．
（6）通过进一步的仪器分析测出前两种加热方式得到的固体粉末成分均为Fe₃O₄和Fe，用酒精喷灯加热得到的固体粉末成分为Fe．请计算利用酒精灯加热方式所得混合物中Fe₃O₄和Fe的质量比为 ______ ：1．（要求保留整数）．

难度：较易

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8．铁是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素．自然界中铁矿石主要有赤铁矿（Fe₂O₃）和磁铁矿（Fe₃O₄）．金属铁是在高炉中冶炼的．高炉炼铁除了加入铁矿石外．还需加入焦碳和石灰石，石灰石能除去铁矿石中的二氧化硅．请填空：
（1）写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式： ______ ；
（2）写出焦炭在高炉中所参与反应的两个化学方程式 ______ ； ______ ．
（3）写出CaCO₃参与反应的化学方程式 ______ ．

难度：较易

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9．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含有石灰石．用化学反应方程式说明石灰石的作用 ______ 、 ______ 、 ______ ．高炉排出气体的主要成分有N₂、CO₂和 ______ （填化学式）．
（2）若炼铁时发生如下反应：2Fe₂O₃+6C+3O₂═4Fe+6CO₂，则理论上每生产1t钢铁需用标况下空气 ______ m³．
（3）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．
（4）铁矿石中常含有硫，使高炉气中混有SO₂ 污染空气，脱SO₂ 的方法是 ______ ．

难度：较易

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10．下列关于化学素养的说法中，正确的是（　　）

A．海水中含有丰富的碘元素，故碘被称为“海洋元素”

B．溴化银是一种重要的感光材料，也可用于人工降雨

C．钠在盛有氯气的集气瓶中燃烧，火焰呈苍白色，产物为NaCl；铁在盛有氯气的集气瓶中燃烧，火焰呈棕黄色，产物为FeCl₃

D．工业炼铁的设备是炼铁高炉，过程中加入石灰石的作用是除脉石（SiO₂）造渣

难度：较易

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成分	\(\rm{Cl^{-}}\)	游离\(\rm{HCl}\)	\(\rm{Fe^{2+}}\)	\(\rm{Fe^{3+}}\)
含量\(\rm{g⋅/L^{-1}}\)	\(\rm{130-160}\)	\(\rm{50-70}\)	\(\rm{60-80}\)	\(\rm{0}\)