Question

工業上常以赤鐵礦石（主要成分為Fe₂O₃）和焦炭為主要原料，在高溫下煉鐵．焦炭產生CO的反應是：
C+O₂CO₂；         C+CO₂ 2CO
（1）CO還原赤鐵礦的化學方程式是   
（2）下列說法正確的是   
a．為使赤鐵礦石充分燃燒，需將其粉碎
b．足量的空氣能提高煉鐵反應速率
c．與生鐵相比較，純鐵轉化為“鐵水”的溫度低
（3）生鐵的用途很多，某電鍍廠用生鐵將廢水中的Cr₂O₇^2-轉化為Cr³⁺，流程圖1：

①氣體A是   
②在上述酸性溶液中，生鐵比純鐵產生Fe²⁺的速率快，原因是   
③將Cr³⁺轉化為Cr（OH）₃的離子方程式是   
（4）電解法將一定濃度的酸性廢水中的Cr₂O₇^2-轉化為Cr³⁺，其原理示意圖2：
①陽極附近溶液中Cr₂O₇^2-轉化為Cr³⁺的離子方程式是   
②一段時間后，試管底部出現沉淀．解釋生成沉淀的原因：    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據工業煉鐵的原理進行分析；
（2）鐵礦石需要粉碎，以增大和空氣的接觸面；濃度越大反應速率越大；合金的熔點低硬度大；
（3）①鐵與硫酸反應生成H₂；
②原電池加快反應速率；
③Cr（OH）₃是沉淀；
（4）①鐵作陽極，電極本身被氧化，反應式為Fe-2e-═Fe²⁺，溶液呈酸性，H⁺離子在陰極放電生成氫氣，反應式為2H⁺+2e═H₂↑，生成的Fe²⁺離子與Cr₂O₇^2-離子發生氧化還原反應；
②隨著電解進行，溶液中c（H⁺） 逐漸減少，c（OH^-）濃度增大；
解答：解：（1）一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，故答案為：Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂；
（2）a、原料鐵礦石是固體、空氣是氣體，為了加快反應速率，所以要將黃鐵礦粉碎，增大接觸面，提高反應速率，故a正確；
b、采用空氣過量目的是增大氧氣濃度，提高一氧化碳的濃度，提高煉鐵反應速率，故b正確；
c、生鐵是合金，熔點低，故c錯誤；
故答案為：a b；
（3）①鐵與硫酸反應生成H₂，故答案為：H₂；
②生鐵中含有C，鐵和碳在硫酸溶液中形成原電池，故答案為：生鐵中含有C，在硫酸溶液中形成無數微小原電池，加快反應速率；
③Cr³⁺與石灰乳反應生成Cr（OH）₃是沉淀，離子方程式是2Cr³⁺+3Ca（OH）₂═2Cr（OH）₃↓+3Ca²⁺，故答案為：2Cr³⁺+3Ca（OH）₂═2Cr（OH）₃↓+3Ca²⁺；
（4）①鐵作陽極，電極本身被氧化，反應式為Fe-2e-═Fe²⁺，溶液呈酸性，H⁺離子在陰極放電生成氫氣，反應式為2H⁺+2e═H₂↑，Fe²⁺離子與Cr₂O₇^2-離子發生氧化還原反應生成Fe³⁺離子和Cr³⁺離子，反應離子方程式為6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，故答案為：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；
②隨著電解進行，c（OH^-）濃度增大，生成Fe（OH）₃和Cr（OH）₃沉淀，故答案為：隨著電解進行，溶液中c（H⁺） 逐漸減少，c（OH^-）濃度增大，生成Fe（OH）₃和Cr（OH）₃沉淀；
點評：本題考查較為綜合，涉及高爐煉鐵、電解、氧化還原反應等問題，題目難度中等，本題電解離子方程式的書寫是易錯點．