(2013•湛江二模)高炉炼铁是冶炼铁的主要方法.

(2013•湛江二模)高炉炼铁是冶炼铁的主要方法.
(1)从炼铁高炉口排出的尾气中含有一定量的有毒气体______(填化学式),会污染空气.100多年前,人们曾耗巨资改建高炉,结果尾气中的该物质含量并未减少.高炉炼铁的主要反应方程式为(设铁矿石用磁铁矿)
Fe3O4+4CO
高温
.
3Fe+4CO2
Fe3O4+4CO
高温
.
3Fe+4CO2

(2)已知:①4Fe(s)+3O2=2Fe2O3(s)△H1
②4Fe3O4(s)+O2(g)=6Fe2O3(s)△H2
③3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s)△H3
则△H2=______(用含上述△H的代数式表示).
(3)高铁酸钠(Na2FeO4)是铁的一种重要化合物,可用电解法制备,阳极材料为铁,其电解质溶液应选用______ (填H2SO4、HNO3、KOH、NaOH、Na2SO4)溶液,原因是______,阳极反应式为______.
(4)某温度下,HX的电离平衡常数K为1×10-5.计算该温度下0.100mol/L的HX溶液的H+浓度.(平衡时HX的浓度以0.100mol/L计,水的电离忽略不计,写出计算过程.)
ygtqxx 1年前 已收到1个回答 举报

恭禧发财 幼苗

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解题思路:(1)炼铁和炼钢生产中,CO是主要的还原剂,故尾气均含有有毒气体CO;据炼铁原理,用一氧化碳还原铁矿石生成铁和二氧化碳;
(2)根据盖斯定律来分析;
(3)根据是否引入杂质来分析;根据阳极失去电子被氧化;
(4)先根据三段法求出各物质的平衡浓度,然后根据HX的电离常数K(HX)=
C(H+)C(X)
C(HX)
计算H+浓度.

(1)炼铁和炼钢生产中,CO是主要的还原剂,故尾气均含有有毒气体CO;高炉炼铁主要反应原理是用一氧化碳还原铁矿石生成铁和二氧化碳,化学方程式为:Fe3O4+4CO

高温
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3Fe+4CO2
故答案为:CO;Fe3O4+4CO

高温
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3Fe+4CO2
(2)已知:①4Fe(s)+3O2=2Fe2O3(s)△H1
③3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s)△H3
①×3-③×4,得:4Fe3O4(s)+O2(g)=6Fe2O3(s)△H2=3△H1-4△H3
故答案为:3△H1-4△H3
(3)据因Na2SO4中含有硫酸根离子,H2SO4、HNO3中含有硫酸根、硝酸根离子,KOH中含有钾离子,通过反应得不到纯净的高铁酸钠,选用NaOH,当OH-放电完毕之后,溶液中就溶液中就没有其他杂质了,阳极反应式为Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O,
故答案为:NaOH;其他溶液会引入杂质;Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O;
(4)HX⇌X-+H+
初始浓度/mol•L-1 0.10000
变化浓度/mol•L-1 a a a
平衡浓度/mol•L-1 0.100 a a
K=c(H+)c(X-)c(HX)=a×a0.100=1×10-5
∴a≈1×10-3
答:该温度下0.100mol/L的HX溶液的H+浓度为1×10-3mol•L-1

点评:
本题考点: 高炉炼铁;用盖斯定律进行有关反应热的计算;电解原理.

考点点评: 本题主要考查了工业炼铁、盖斯定律、电解原理、化学平衡计算,难度不大,掌握原理即可解答.

1年前

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