Question

工业上常以赤铁矿石（主要成分为Fe₂O₃）和焦炭为主要原料，在高温下炼铁．焦炭产生CO的反应是：
C+O₂CO₂；         C+CO₂ 2CO
（1）CO还原赤铁矿的化学方程式是   
（2）下列说法正确的是   
a．为使赤铁矿石充分燃烧，需将其粉碎
b．足量的空气能提高炼铁反应速率
c．与生铁相比较，纯铁转化为“铁水”的温度低
（3）生铁的用途很多，某电镀厂用生铁将废水中的Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺，流程图1：

①气体A是   
②在上述酸性溶液中，生铁比纯铁产生Fe²⁺的速率快，原因是   
③将Cr³⁺转化为Cr（OH）₃的离子方程式是   
（4）电解法将一定浓度的酸性废水中的Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺，其原理示意图2：
①阳极附近溶液中Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺的离子方程式是   
②一段时间后，试管底部出现沉淀．解释生成沉淀的原因：    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据工业炼铁的原理进行分析；
（2）铁矿石需要粉碎，以增大和空气的接触面；浓度越大反应速率越大；合金的熔点低硬度大；
（3）①铁与硫酸反应生成H₂；
②原电池加快反应速率；
③Cr（OH）₃是沉淀；
（4）①铁作阳极，电极本身被氧化，反应式为Fe-2e-═Fe²⁺，溶液呈酸性，H⁺离子在阴极放电生成氢气，反应式为2H⁺+2e═H₂↑，生成的Fe²⁺离子与Cr₂O₇^2-离子发生氧化还原反应；
②随着电解进行，溶液中c（H⁺） 逐渐减少，c（OH^-）浓度增大；
解答：解：（1）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，故答案为：Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂；
（2）a、原料铁矿石是固体、空气是气体，为了加快反应速率，所以要将黄铁矿粉碎，增大接触面，提高反应速率，故a正确；
b、采用空气过量目的是增大氧气浓度，提高一氧化碳的浓度，提高炼铁反应速率，故b正确；
c、生铁是合金，熔点低，故c错误；
故答案为：a b；
（3）①铁与硫酸反应生成H₂，故答案为：H₂；
②生铁中含有C，铁和碳在硫酸溶液中形成原电池，故答案为：生铁中含有C，在硫酸溶液中形成无数微小原电池，加快反应速率；
③Cr³⁺与石灰乳反应生成Cr（OH）₃是沉淀，离子方程式是2Cr³⁺+3Ca（OH）₂═2Cr（OH）₃↓+3Ca²⁺，故答案为：2Cr³⁺+3Ca（OH）₂═2Cr（OH）₃↓+3Ca²⁺；
（4）①铁作阳极，电极本身被氧化，反应式为Fe-2e-═Fe²⁺，溶液呈酸性，H⁺离子在阴极放电生成氢气，反应式为2H⁺+2e═H₂↑，Fe²⁺离子与Cr₂O₇^2-离子发生氧化还原反应生成Fe³⁺离子和Cr³⁺离子，反应离子方程式为6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，故答案为：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；
②随着电解进行，c（OH^-）浓度增大，生成Fe（OH）₃和Cr（OH）₃沉淀，故答案为：随着电解进行，溶液中c（H⁺） 逐渐减少，c（OH^-）浓度增大，生成Fe（OH）₃和Cr（OH）₃沉淀；
点评：本题考查较为综合，涉及高炉炼铁、电解、氧化还原反应等问题，题目难度中等，本题电解离子方程式的书写是易错点．