17．铁及其化合物在日常生活.生产中应用广泛.研究铁及其化合物的应用意义重大．Ⅰ.工业上一般以铁矿石.焦炭.石灰石和空气等为原料在高炉中炼制生铁(1)高炉炼铁过程中加入石灰石的主要目的是将矿石中的二氧——青夏教育精英家教网——

17．铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛，研究铁及其化合物的应用意义重大．
Ⅰ、工业上一般以铁矿石、焦炭、石灰石和空气等为原料在高炉中炼制生铁
（1）高炉炼铁过程中加入石灰石的主要目的是将矿石中的二氧化硅等转变为炉渣．
（2）写出在高炉中铁矿石（以磁铁矿为例）被还原成单质铁的化学方程式Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Fe+4CO₂．
Ⅱ、碱式硫酸铁[Fe（OH）SO₄]是一种用语污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血．工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Fe（OH）₃	Fe（OH）₂	Al（OH）₃
开始沉淀	2.3	7.5	3.4
完全沉淀	3.2	9.7	4.4

（3）写出反应Ⅰ中发生的置换反应的离子方程式Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑．
（4）加入少量NaHCO₃的目的是调节溶液的pH，应控制pH的范围区间为[4.4～7.5）．
（5）在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O₂以减少NaNO₂的用量，若通入2.8LO₂（标准状况），则相当于节约NaNO₂的质量为34.5g．
（6）碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe（OH）]²⁺离子，可部分水解生成[Fe（OH）SO₄]^2-聚合离子，该水解反应的离子方程式为2[Fe（OH）]²⁺+2H₂O═[Fe₂（OH）₄]²⁺+2H⁺．
Ⅲ、铁的化合物也是制备高能锂电池的重要材料，已知LiFePO₄电池反应为FePO₄+Li$\frac{放电}{充电}$LiFePO₄，电池中的固体电解质可传到Li⁺写出该电池充电时阳极反应式LiFePO₄-e^-═FePO₄+Li⁺，常温下以该电池为电源电解500mL饱和食盐水，当消耗0.35gLi时，溶液的pH值为13（忽略溶液的体积变化）．

16．相同浓度的一元强酸X溶液和一元弱酸Y溶液各10mL分别与足量金属镁反应．下列叙述正确的是（　　）

	A．	反应起始时速率：X=Y		B．	反应消耗镁的量：X＜Y
	C．	产生H₂量：X＞Y		D．	反应片刻后速率：X＞Y

15．NH₃在与酸反应、与盐溶液反应时体现出碱性外，还有其它性质．

（ I）（1）同学甲在百度中查阅工业制硝酸的原理：硝酸工业与合成氨工业密接相关，氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，其主要流程是将氨和空气的混合气（氧：氮≈2：1）通入灼热（760～840℃）的铂铑合金网，在合金网的催化下，氨被氧化成一氧化氮（NO）．生成的一氧化氮利用反应后残余的氧气继续氧化为二氧化氮，随后将二氧化氮通入水中制取硝酸．稀硝酸、浓硝酸、发烟硝酸的制取在工艺上各不相同．反应在高温高压条件下进行．同学乙认为只要增大氧气的含量，就可以直接氧化得到NO₂，再制备硝酸．请结合你所学习的化学知识，谈谈实际生产中的合理性．已知：2NO与O₂反应生成2NO₂是可逆反应．氨和空气的混合气在合金网的催化下，氨被氧化成一氧化氮（NO），氧气继续氧化为二氧化氮，反应增大氧气的含量，可以促使化学反应正向移动，从而提高硝酸的产率
（2）工业上，NaNH₂用于制取靛青染料；LiNH₂主要用于有机合成和药物制造，是具有良好前景的储氢材料．科学家在液氨中加入金属钠或金属锂制备NaNH₂和LiNH₂，试写出制备LiNH₂反应方程式：Li+2NH₃=LiNH₂+2H₂，NH₃表现氧化性．
（3）已知NH₃与Cl₂在一定条件下能发生反应，其中N元素被氧化为游离态，实际反应中其产物随着n（NH₃）：n（Cl₂）的比发生变化，经测定，产物中n（HCl）：n（NH₄Cl）=1：1时，则n（NH₃）：n（Cl₂）=5：3，整个反应过程被氧化的N与未被氧化的N物质的量之比为2：3结合以上信息，请写出工业上检验氯气管道是否漏气的方法及现象：取浓氨水洒于管道口，产生白烟，证明此处漏气
（ II）二氧化氯（ClO₂）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂．
（1）目前已开发出用电解法制取ClO₂的新工艺．
①如图示意用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO₂．写出阳极产生ClO₂的电极反应式：Cl^--5e^-+2H₂O=ClO₂↑+4H⁺．
②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112mL（标准状况）时，停止电解．通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为0.01mol；用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因在阴极发生2H⁺+2e^-=H₂↑，H⁺浓度减小，使得H₂O?OH^-+H⁺的平衡向右移动，OH^-浓度增大，pH增大．
（2）ClO₂对污水中CN^-有明显的去除效果．某工厂污水中含CN^- a mg/L，现用ClO₂将CN^-氧化，只生成两种常见气体，其离子反应方程式为2ClO₂+2CN^-=N₂↑+2CO₂↑+2Cl^-；处理100m³这种污水，至少需要ClO₂$\frac{50a}{13}$mol．

碳及化合物与人类的关系非常密切，对碳单质及其化合物的研究具有重要意义．
（1）金刚石的晶胞结构如图1．
①金刚石中碳原子的杂化方式为sp³．
②若金刚石晶胞中立方体的长为apm，阿伏伽德罗常数为N_Amol^-1，则金刚石的密度为$\frac{96}{{a}^{3×}1{0}^{-30}×N{\;}_{A}}$g•cm^-3．（用含a、N_A的代数式表示）
（2）C₆₀的发现使人类了解到一个全新的碳世界．C₆₀的结构如图2所示．
①C₆₀晶体易溶于苯、CS₂、C₆₀属于分子晶体（填“原子”、“离子”或“分子”）．
②1mol的C₆₀中，含有的σ键的数目为90N_A．
（3）科学家研究表明，铜锰氧化物（CuMn₂O₄）能在常温下催化氧化空气中的CO和甲醛（HCHO），CO被氧化成CO₂，HCHO被氧化成CO₂和H₂O．
①CO和N₂互为等电子体，则CO的结构式为C≡O．
②甲醛分子中σ键和π键的个数比为3：1；甲醛和甲醇的相对分子质量接近，但甲醇的沸点（64.5℃）远高与甲醛（-21℃），其原因是甲醇分子之间可以形成氢键．
③在铜离子（Cu²⁺）中，电子占据的最高能层符号为M，该能层具有的原子轨道数为9．
④锰原子的基态电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²．
（4）在440℃和800atm的条件下，金属钠能将CO₂还原为金刚石，同时生成一种盐，该反应的化学方程式为4Na+3CO₂

2Na₂CO₃+C；CO₃^2-的空间构型为平面正三角形（用文字描述）．

13．对于CCl₂F₂（商品名称是氟利昂-12），下列有关叙述正确的是（　　）

	A．	有两种同分异构体		B．	是非极性分子
	C．	只有一种结构，无同分异构体		D．	是一种制冷剂

12．同系物具有（　　）
①相同的通式 ②相同的物理性质 ③相似的化学性质 ④相似的结构特征 ⑤不同的分子式．

11．如表所示的五种元素中，甲、乙、丙、丁为短周期元素，其中乙是地壳中含量最多的元素．下列说法正确的是
（　　）

甲		乙
	丙		丁
			戊

	A．	原子半径：甲＞乙
	B．	丁和戊的原子核外电子数相差8
	C．	最高价氧化物对应的水化物的酸性：丙＞丁
	D．	甲的单质在空气中燃烧生成只含共价键的化合物

10．下列实验操作、现象和结论均正确的是（　　）

选项	实验操作	现象	结论
A	在酒精灯上加热铝箔	铝箔熔化但不滴落	熔点：铝＞氧化铝
B	某酸雨试样中加入Ba（OH）₂溶液	产生白色沉淀	酸雨试样中只含SO₄^2-
C	用玻璃棒蘸取浓硫酸点到蓝色石蕊试纸上	试纸变黑	浓硫酸具有脱水性
D	食用加碘盐加入食醋和KI溶液，再加入CCl₄振荡，静置	下层呈紫红色	该食用加碘盐含有KIO₃

9．中学化学实验中，淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性．在25℃时，若溶液的pH=7，试纸不变色；若pH＜7，试纸变红色；若pH＞7，试纸变蓝色，而要精确测定溶液的pH，需用pH计，pH计主要通过测定溶液中H⁺的浓度来测定溶液的pH．已知100℃时，水的离子积常数K_w=1×10^-12．
（1）已知水中存在如下平衡：H₂O+H₂O?H₃O⁺+OH^-△H＞0，现欲使平衡向右移动，且所得溶液呈酸性，选择的方法是BD（填字母）．
A．向水中加入NaHSO₄
B．向水中加入Cu（NO₃）₂
C．加热水至100℃
D．在水中加入（NH₄）₂SO₄
（2）现欲测定100℃沸水的pH及酸碱性，若用pH试纸测定，则试纸显淡黄色，溶液呈中性（填“酸”、“碱”或“中”）；若用pH计测定，则pH＜7（填“＞”、“＜”或“=”），溶液呈中性（填“酸”、“碱”或“中”）．

8．313K时，水的K_w=3.0×10^-14，则在313K时，c（H⁺）=10^-7 mol/L的溶液（　　）

0 167176 167184 167190 167194 167200 167202 167206 167212 167214 167220 167226 167230 167232 167236 167242 167244 167250 167254 167256 167260 167262 167266 167268 167270 167271 167272 167274 167275 167276 167278 167280 167284 167286 167290 167292 167296 167302 167304 167310 167314 167316 167320 167326 167332 167334 167340 167344 167346 167352 167356 167362 167370 203614