题目内容

16．钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用．
①炼钢时，加入硅、锰和铝的目的是脱氧和调整钢的成分．
②不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹后（填“前”或“后”）加入．
③炼铁和炼钢生产中，尾气均含有的主要污染物是CO．从环保和经济角度考虑，上述尾气经处理可用作燃料（或还原剂）．

分析 ①炼钢时，加入硅、锰和铝主要是可以脱氧和调整钢的成分；
②因为Cr易被氧化，为防止Cr被氧化，不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹后，若氧吹前加入Cr会形成炉渣被除去；
③炼铁和炼钢生产中，CO是主要的还原剂，故尾气均含有的主要污染物是CO，一氧化碳气体易燃烧来解题．

解答 解：①炼钢时，加入硅、锰和铝，可与氧气反应，且能改变合金的性质，起到脱氧和调整钢的成分的作用，
故答案为：脱氧和调整钢的成分；
②因为Cr易被氧化，为Cr被氧化，不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹后，若氧吹前加入Cr会形成炉渣被除去，
故答案为：后；
③炼铁和炼钢生产中，CO是主要的还原剂，故尾气均含有的主要污染物是CO，一氧化碳会引起中毒，故需对其进行尾气处理．一氧化碳是一种很好的还原剂同时还是一种燃料，
故答案为：CO； 燃料（或还原剂）．

点评 本题考查工业炼铁，题目难度不大，注意把握反应的原理，注重相关基础知识的积累．

练习册系列答案
相关题目
6．铝、铁、铜及其化合物在生产、生活中有广泛的用途，试回答下列问题：
（1）已知可利用电解工业冶炼单质铝，则阳极电极反应式为2O2-+4e-═O2↑．
（2）制造电路板的工艺中，FeCl3溶液可以蚀刻铜箔，请写出该反应的离子方程式2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+．
（3）已知铜与稀硫酸不反应，但将铜片在稀硫酸中长时间加热时溶液会呈蓝色，请用化学方程式表示原因2Cu+O2+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO4+2H2O．
（4）氯化铝广泛用于有机合成和石油工业的催化剂．将铝土矿粉（主要成分为Al2O3）与焦炭混合后加热并通入氯气，可得到氯化铝，同时生成CO，写出该反应的化学方程式Al2O3+3Cl2+3C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlCl3+3CO．
（5）已知Cu2S可以和硝酸反应，请配平下列化学反应方程式：
□Cu2S+□HNO3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$□CuSO4+□Cu（NO3）2+□NO↑+□3Cu2S+16HNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3CuSO4+3Cu（NO3）2+10NO↑+8H2O
（6）某校兴趣小组欲测定一种铁铝硅合金（FexAlySiz）粉末的组成，提出如下方案：准确称取1.46g该合金粉末，加入过量盐酸溶液充分反应后过滤，测定剩余固体质量0.07g．向滤液中滴加足量浓NaOH溶液，充分搅拌、过滤、洗涤得固体．再将所得固体充分加热、灼烧得红棕色粉末1.60g，通过计算确定此合金的组成为Fe8Al4Si．（填化学式）．
7．将相同质量的Na、Mg、Al、Zn、Fe分别投入足量的稀盐酸中，置换出的氢气由多到少的顺序正确的是（　　）
A．Na＞Mg＞Al＞Zn＞FeB．Al＞Mg＞Na＞Fe＞ZnC．Mg＞Al＞Na＞Zn＞FeD．Zn＞Fe Na＞Mg＞Al＞
4．甲醇的研究成为当代社会的热点．

Ⅰ．甲醇燃料电池（DNFC）被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源．
（1）101kP  a时，1mol CH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物放出热量726.51kJ/mol，则甲醇燃烧的热化学方程式为CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.51kJ/mol．
（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是：
①CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）△H1=+49.0kJ•mol-1
②CH3OH（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO2（g）+2H2（g）△H2
已知H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ•mol-1
则反应②的△H2=-192.8kJ•mol-1．
（3）甲醇燃料电池的结构示意图如图1．甲醇进入负极（填“正”或“负”），正极发生的电极反应为O2+4H++4e-═2H2O．负极发生的电极反应为CH3OH+H2O-6e-═6H++CO2．
Ⅱ．一定条件下，在体积为3L的密闭容器中反应CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）达到化学平衡状态．
（1）该反应的平衡常数表达式K=$\frac{{c（C{H_3}OH）}}{{c（CO）•{c^2}（{H_2}）}}$；根据图2，升高温度，K值将减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）500℃时，从反应开始到达到化学平衡，以H2的浓度变化表示的化学反应速率是$\frac{{2{n_B}}}{{3t{\;}_B}}$mol•L-1•min-1（用nB、tB表示）．
（3）判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是cd（填字母）．
a．v生成（CH3OH）=v消耗（CO）         b．混合气体的密度不再改变
c．混合气体的平均相对分子质量不再改变 d．CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化
（4）300℃时，将容器的容积压缩到原来的$\frac{1}{2}$，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是cd（填字母）．
a．c（H2）减少                   b．正反应速率加快，逆反应速率减慢
c．CH3OH 的物质的量增加          d．重新平衡时$\frac{c（{H}_{2}）}{c（C{H}_{3}OH）}$减小．
11．稀强酸、稀强碱反应生成1mol水时放出57.3kJ的热．
（1）实验室中可用稀盐酸和氢氧化钡稀溶液反应来测定中和热．请写出能表示该反应中和热的热化学方程式$\frac{1}{2}$Ba（OH）2（aq）+HCl （aq）═$\frac{1}{2}$BaCl2（aq）+H2O（l）△H=-57.3 kJ/mol；
（2）分别取100mL 0.50mol/L盐酸与100mL 0.55mol/L NaOH溶液进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/（g•℃）．实验时，测得反应前盐酸与NaOH溶液的平均温度为21.5℃，反应后混合溶液的温度为24.9℃．
则实验测得的中和热△H=-56.8 kJ/mol（保留1位小数）．
（3）如果用含1mol CH3COOH的稀醋酸与足量稀氢氧化钠溶液反应，反应放出的热小于57.3kJ（填“大于”、“小于”或“等于”）；理由是醋酸的电离过程吸热．
1．苯乙酮的制备原理及装置图如图：

已知：①制备过程中还有CH3COOH+AlCl3→CH3COOAlCl2+HCl↑等副反应．
②苯乙酮微溶于水，易溶于苯等有机溶剂．

主要步骤：
（Ⅰ）合成：在100mL 三颈瓶中加入13g无水AlCl3和16mL无水苯，边搅拌边慢慢滴4mL乙酸酐，滴加完毕后水浴加热直到没有HCl气体逸出为止．
（Ⅱ）分离与提纯：
①反应混合物边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液，再分液得到有机层
②水层继续用苯萃取两次，每次8mL．
③将①②所得有机层合并，洗涤，干燥，蒸去苯，得到苯乙酮粗产品
④蒸馏粗产品得到苯乙酮，回答下列问题：
（1）装置c的作用：冷凝回流原料；装置d中漏斗的作用：防止倒吸．
（2）分离与提纯操作中第①步滴加一定量浓盐酸和冰水的主要目的是溶解铝盐，写出这步操作中滴加浓盐酸的另外一个作用把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失．
（3）分离与提纯的操作中第二步②的目的是把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失，该操作中不能用乙醇萃取的原因是乙醇与水互溶．
（4）使用分液漏斗萃取时，先后加入待萃取剂，经振摇，静置，分层，分液时苯层的具体操作为从分液漏斗上口倒出．
8．某次发射卫星火箭用N2H4（肼）作燃料，NO2作助燃剂，反应生成生成N2、液态H2O．资料显示：
N2（g）+2O2（g）═2NO2（g），△H1=+67.2kJ/mol①
N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（l），△H2=-534kJ/mol②
则火箭燃烧1mol N2H4时所放出的热量为567.6KJ．
4．（制备型实验题）
Na2S2O3?5H2O在化学定量分析中常用作基准物质，实验室制备原理为2Na2S+Na2CO3+4SO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Na2S2O3+CO2．现设计如下装置（夹持仪器省略）进行实验．

（1）A中发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．
（2）C中所盛试剂可能是NaOH溶液；若要停止A中的化学反应，除取下酒精灯加热外，还可以采取的操作是将铜丝抽离液面停止反应．
（3）甲同学在加热A后，发现液面下的铜丝变黑．该同学对黑色生成物提出如下假设：
①可能是CuO；         ②可能是Cu2O；         ③可能是CuS
乙同学认为假设②一定不成立，依据是Cu2O是砖红色；该同学设计如下实验进一步验证黑色物质的组成：
基于上述假设分析，黑色物质的组成为CuS（填化学式）．
（4）实验室用Na2S2O3标准溶液测定废水中Ba2+的浓度，过程如下：（已知：2S2O32-+I2═S4O62-+2I-）．
废水25.00mL$→_{过滤}^{足量K_{2}CrO_{4}溶液}$BaCrO4固体$→_{稀盐酸}^{过量HI}$I2、Cr3+、Ba2+、Cl-$\stackrel{Na_{2}S_{2}O_{3}溶液}{→}$终点   
①写出BaCrO4沉淀与过量HI、HCl溶液反应的离子方程式：2BaCrO4+16H++6I-═3I2+2Ba2++2Cr3++8H2O；
②若以淀粉为指示剂，则达到滴定终点时的现象是滴入最后一滴，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；
③若Na2S2O3标准溶液的浓度为0.0030mol?L-1，消耗该Na2S2O3标准溶液的体积如图3所示，则废水中Ba2+的浓度为0.0011mol•L-1．
5．某研究性学习小组为了研究Cu与浓H2SO4的反应，设计如下实验探究方案（装置中的固定仪器和酒精灯均未画出）

实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CC14、NaOH溶液等药品，铜丝被卷成螺旋状，一端没入浓H2SO4中，另一端露置在液面上方．
以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录．
材料一：小组交流滴录
学生1：加热前，无现象发生；加热后，液面下铜丝变黑，产生气泡，有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中，黑色物质是什么？值得探究！
学生2：我也观察到黑色颗粒状物质，后来逐渐转变为灰白色固体，我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO4．
学生3：你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑，而且试管上部内壁有少量淡黄色S固体凝聚，会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应，我查资料发现：2Cu+S=Cu2S（黑色）．
材料二：探究实验剪辑
实验1：将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑，然后插入稀硫酸中，铜丝重新变得光亮，溶液呈蓝绿色；将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑，然后插入稀硫酸中无变化．
实验2：截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝，插入稀硫酸中无变化；将浓硫酸液面下方变黑的铜丝，插入稀硫酸、黑色明显变浅，溶液呈蓝绿色．
实验3：将溶液中的黑色颗粒状物质，经过滤、稀硫酸洗、蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热，然后冷却，用电子天平称重发现质量减少10%左右．
根据上述材料回答下列问题：
（1）D、E两支试管中CC14的作用是防止倒吸；
（2）加热过程中，观察到A试管中出现大量白色烟雾，起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质，在持续加热浓硫酸（沸腾）时，淡黄色固体物质又慢慢地消失．写出淡黄色固体消失的化学反应方程式：S+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$3SO2↑+2H2O；
（3）对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热，很快发现C试管中品红溶液褪色，但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀．学生1猜想是由于SO2溶解度较大，生成了Ca（HSO3）2的缘故．请你设计实验验证学生1的猜想取样后，向其中加氢氧化钠溶液，观察是否有沉淀生成；
（4）根据上述研究，结合所学知识，你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是CuO、CuS、Cu2S；（写化学式）
（5）反应完全后稀释溶液呈酸性，学生2猜想反应中浓硫酸可能过量，请你设计一个简单的实验以验证稀释后的溶液由于硫酸过量呈酸性，取稀释后的溶液适量于试管中，加入足量的铁粉，若有无色无味的气体产生，证明硫酸过量．

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