钢铁工业在我国国民经济中处于十分重要的位置,工业上采用高炉冶炼,常用赤铁矿、焦炭、空气和熔剂(石灰石)作原料。已知赤铁矿被还原剂还原时是逐级进行的,还原时温度及CO、CO2平衡混合气体中CO的体积分数的关系如下图:
![]()
(1)铁在元素周期表中位于 周期 族
(2)在温度低于570℃时,还原分两阶段完成,在温度高于570℃时,依次发生的还原反应有: (选用右图中的a、b、c、d填空)
(3)为减少高炉冶铁时,含CO的尾气排放,下列研究方向不可取的是 。
(a)其它条件不变,增加高炉的高度
(b)调节还原时的炉温
(c)增加原料中焦炭与赤铁矿的比例
(d)将生成的铁水及时移出
(4)已知下列反应数值:
|
反应序号 |
化学反应 |
反应热 |
|
① |
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO 2(g) |
△H1= -26.7kJ·mol-1 |
|
② |
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) |
△H2= -50.8kJ·mol-1 |
|
③ |
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2 (g) |
△H3= -36.5kJ·mol-1 |
|
④ |
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) |
△H4 |
反应④△H4= kJ·mol-1。
(5)1100℃时, FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g),平衡常数K=0.4。今在一密闭容器中,加入7.2gFeO,同时通入4.48LCO(已折合为标准状况),将其升温到1100℃,并维持温度不变,达平衡时,FeO的转化率为:
。
决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。
(1)已知A和B为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
|
电离能/kJ·mol-1 |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
|
A |
578 |
1817 |
2745 |
11578 |
|
B |
738 |
1451 |
7733 |
10540 |
A的化合价 B的化合价(填“>”、“<”或“=”)。
![]()
(2)实验证明:KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如上图所示),其中3种离子晶体的晶格能数据如下表:
|
离子晶体 |
NaCl |
KCl |
CaO |
|
晶格能/kJ·mol-1 |
786 |
715 |
3401 |
则该 4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是: 。其中MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有 个。
(3)金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是 。
![]()
(4)某配合物的分子结构如上图所示,则N原子的杂化方式为 ;基态Ni原子的电子排布式 。
为提纯下列物质(括号内的物质是杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是
|
|
被提纯的物质 |
除杂试剂 |
分离方法 |
|
A |
溴化钠溶液(NaI) |
氯水、CCl4 |
萃取、分液 |
|
B |
CO(CO2) |
饱和NaHCO3溶液 |
洗气 |
|
C |
FeSO4(Fe2(SO4)3) |
足量铁屑 |
过滤 |
|
D |
CO2(SO2) |
NaOH |
洗气 |