精选高考化学一轮复习考点练习高炉炼铁.docx

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精选高考化学一轮复习考点练习高炉炼铁

精选2016高考化学一轮复习考点练习高炉炼铁

高炉炼铁

一．选择题（共10小题）

1．炼铁高炉中冶炼铁的反应为：

Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g），下列说法正确的是（　　）

　A．升高温度，反应速率减慢

　B．当反应达到化学平衡时，υ（正）=υ（逆）=0

　C．提高炼铁高炉的高度可减少尾气中CO的浓度

　D．某温度下达到平衡时，CO的体积分数基本不变

2．工业炼铁是在高炉中进行的，高炉炼铁的主要反应是：

①2C（焦炭）+O2（空气）2CO②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

该炼铁工艺中，对焦炭的实际使用量要远远高于按照化学方程式计算所需其主要原因是（　　）

　A．CO过量

　B．CO与铁矿石接触不充分

　C．炼铁高炉的高度不够

　D．CO与Fe2O3的反应有一定限度

3．把生铁冶炼成钢，目的是（　　）

　A．改善性能，增大用途

　B．除去硫、磷和过多的碳，调整合金元素的含量

　C．副产磷肥、水泥等

　D．用红棕色炉气制取水煤气

4．在炼铁、制玻璃、制水泥三种工业生产中，都需要的原料是（　　）

　A．生石灰B．石灰石C．石英D．纯碱

5．下列过程需要增大反应速率的是（　　）

　A．钢铁的腐蚀B．工业上炼铁C．塑料的老化D．食物的腐败

6．我国幅员辽阔，资源丰富，可为硫酸、玻璃、铁和铝等化工产品的生产提供原料．下列原料选择不正确的是（　　）

　A．以赤铁矿为原料冶炼铁

　B．以硫铁矿为原料生产硫酸

　C．以铝土矿为原料生产金属铝

　D．以冰晶石为原料生产普通玻璃

7．高炉炼铁中石灰石的作用（　　）

　A．除S、P等杂质B．催化剂C．除二氧化硅D．脱氧

8．工业铁的冶炼的设备中是（　　）

　A．高炉B．接触室C．熔炉D．沸腾炉

9．炼铁高炉中加入石灰石的目的是（　　）

　A．作氧化剂B．作熔剂造渣

　C．作还原剂D．作为合金成分形成铁合金

10．下列关于炼铁和炼钢的说法中，错误的是（　　）

　A．炼铁是铁矿石被还原剂还原的过程

　B．炼铁高炉中加入石灰石的目的是除去脉石

　C．炼钢是生铁被氧化剂氧化的过程

　D．炼钢转炉中加入的生石灰是作造渣剂

二．填空题（共3小题）

11．我国高炉生产各方面取得了显著进步，但在资源和能源利用率、高炉大型化、提高产业集中度以及环保等方面还跟国际存在很大差距，有待进一步提高，努力向钢铁强国迈进．请回答下列问题：

（1）高炉炼铁的原料有铁矿、焦炭和石灰石，其中起熔剂作用的是　　　　　　，目的是除去铁矿石中的脉石，在铁水的上部形成炉渣而与铁水分离．

焦炭在高炉炼铁中起着举足轻重的作用，下列不属于焦炭作用的是　　　　　　．

A．作为燃料，为炼铁中的化学反应提供能量

B．作为还原剂与二氧化碳反应产生还原氧化铁的一氧化碳

C．对高炉中的物料起到支撑和疏散的作用

D．作为溶剂，除去铁矿石中的杂质

（3）高炉炼铁的污染非常严重，目前我国部分大城市中的钢铁厂借着搬迁的机会也在进行着工艺改进．高炉炼铁导致的环境污染有　　　　　　．

A．臭氧空洞B．酸雨C．一氧化碳毒害D．沙尘暴

（4）写出高炉炼铁中与碳元素有关的氧化还原反应化学方程式：

　　　　　　．

12．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+CO22CO

（1）CO还原赤铁矿的化学方程式是　　　　　　

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Cr2O72﹣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Cr2O72﹣转化为Cr3+，其原理示意图2：

①阳极附近溶液中Cr2O72﹣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：

　　　　　　．

13．分析下面两个案例并回答有关问题．

（1）某城镇生产、生活的分布情况如图1所示，河流中W、X、Y、Z处某次水样抽测结果如表所示．

地点

项目WXYZ

水温/℃15182625

pH6855

溶解氧量/（mg•L﹣1）11973

①导致X、Y处水样pH变化的原因可能是　　　　　　；

②Z处鱼类大量减少，产生这种现象的原因可能是　　　　　　．

某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿（主要成分为Fe2O3，还含有SiO2等杂质）、煤矿、石灰石和黏土．拟在该地区建设大型炼铁厂．

①随着铁矿的开发和炼铁厂的建立，需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等，形成规模的工业体系．据此确定图2中相应工厂的名称A　　　　　　、B　　　　　　、C　　　　　　、D　　　　　　；

②以赤铁矿为原料，写出高炉炼铁中得到生铁和产生炉渣的化学方程式　　　　　　；

③从“三废”利用、环境保护等角度考虑，该地区和企业在生产中应采取的一些措施有（举出2种措施即可）　　　　　　．

三．解答题（共5小题）

14．铁及其化合物在生产、生活中有广泛应用．请回答下列问题：

（一）高炉炼铁过程中发生的主要反应为：

Fe2O3（s）+CO（g）⇌Fe（s）+CO2（g）

已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：

温度/℃100011151300

平衡常数4.03.73.5

（1）该反应的平衡常数表达式K=　　　　　　；△H　　　　　　0（填“＞”、“＜”或“=”）．

欲提高上述反应中CO的平衡转化率，可采取的措施是　　　　　　．

A．提高反应温度B．移出部分CO2

C．加入合适的催化剂D．减小容器的容积

（3）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，此时υ正　　　　　　υ逆（填“＞”、“＜”或“=”）．经过10min，在1000℃达到平衡，则该时间范围内反应的平均反应速率υ（CO2）=　　　　　　．

（二）高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂．

（4）一定条件下Fe（OH）3与KClO在KOH溶液中反应可制得K2FeO4，其中反应的氧化剂是　　　　　　；生成0.5molK2FeO4转移电子的物质的量是　　　　　　mol．

（5）从环境保护的角度看，制备K2FeO4较好的方法为电解法，其装置如图所示．电解过程中阳极的电极反应式为　　　　　　．

15．工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行，即煅烧、催化氧化、吸收．请回答下列个问题：

（1）煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入　　　　　　（填设备名称）

催化氧化阶段反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）；△H＜0

550℃时，SO2转化为SO3的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系

如图1所示．

理论上要提高SO2的转化率，反应的条件应是　　　　　　温、高压（填“高”、“低”、或“常”），但通常情况下工业生产中采用常压的原因是　　　　　　．

将2.0molSO2和1.0molO2置于5L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa．该反应的平衡常数等于　　　　　　．

（3）为循环利用催化剂，科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，

回收率达91.7%以上．已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣．查阅资料知：

VOSO4可溶于水，V2O5难溶于水，NH4VO3难溶于水．该工艺的流程如图．

则：

反应①②③④中属于氧化还原反应的是　　　　　　（填数字序号），反应③的离子方程式为　　　　　　．该工艺中反应③的沉淀率（又称沉矾率）是回收钒的关键之一，沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比）和温度．根据下图试建议控制氯化铵系数和温度：

　　　　　　、　　　　　　．

16．Fe是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素．自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿，金属铁是在高炉中冶炼的，高炉炼铁除了加入铁矿石外，还需加入焦炭和石灰石．请填空：

①写出磁铁矿主要成分的化学式：

　　　　　　．

②写出赤铁矿被还原成铁的化学方式：

　　　　　　．

③写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方式：

　　　　　　．

④写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式：

　　　　　　，　　　　　　．

17．铁是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素．自然界中铁矿石主要有赤铁矿（Fe2O3）和磁铁矿（Fe3O4）．金属铁是在高炉中冶炼的．高炉炼铁除了加入铁矿石外．还需加入焦碳和石灰石，石灰石能除去铁矿石中的二氧化硅．请填空：

（1）写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式：

　　　　　　；

写出焦炭在高炉中所参与反应的两个化学方程式　　　　　　；　　　　　　．

（3）写出CaCO3参与反应的化学方程式　　　　　　．

18．高炉炼铁是冶炼铁的主要方法．

（1）从炼铁高炉口排出的尾气中含有一定量的有毒气体　　　　　　（填化学式），会污染空气．100多年前，人们曾耗巨资改建高炉，结果尾气中的该物质含量并未减少．高炉炼铁的主要反应方程式为（设铁矿石用磁铁矿）　　　　　　．

已知：

①4Fe（s）+3O2═2Fe2O3（s）△H1

②4Fe3O4（s）+O2（g）═6Fe2O3（s）△H2

③3Fe（s）+2O2（g）═Fe3O4（s）△H3

则△H2=　　　　　　（用含上述△H的代数式表示）．

（3）高铁酸钠（Na2FeO4）是铁的一种重要化合物，可用电解法制备，阳极材料为铁，其电解质溶液应选用　　　　　　（填H2SO4、HNO3、KOH、NaOH）溶液，原因是　　　　　　，阳极反应式为　　　　　　．

高炉炼铁

参考答案

一．选择题（共10小题）

1．D2．D3．A4．B5．B6．D7．C8．A9．B10．C

二．填空题（共3小题）

11．石灰石DBCC+O2CO2，CO2+C2CO，Fe2O3+3CO2Fe+3CO212．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2abH2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2Cr3++3Ca（OH）2═2Cr（OH）3↓+3Ca2+6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O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13．造纸厂排放的碱性污水使X处河水pH升高，火力发电厂净化烟气的酸性废水治理未达标就排放，造成Y处等的河水，pH降低化肥厂、农田及生活污水使Z处河水富营养，导致鱼类缺氧死亡发电厂焦化厂炼铁厂水泥厂Fe2O3+3CO2Fe+3CO2、CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑发电厂的煤矸石和粉煤灰作为水泥厂的原料、建立污水处理系统

三．解答题（共5小题）

14．＜B＞0.008mol/（L•min）KClO1.5Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O15．接触室低使用常压SO2就可以达到较高的转化率400L•mol-1①②NH4++VO3-═NH4V