煉鐵和煉鋼專項訓練

1、 煉鐵和煉鋼專項訓練【例題精選】：例1：現有濃度各為1mol/L的FeCl3、FeCl2、CuCl2的混和溶液100ml，加入一定量的鐵粉，按下列情況填空。（1）反應完畢，鐵粉有剩余。反應完畢，溶液中一定含有 a 陽離子，是 b mol，一定沒有 c 陽離子。固體物質烘干后，其中一定含有 a 和 b ，和反應前加入的鐵粉質量比 c （填多或少） d 克。（2）反應完畢，有銅生成，鐵粉無剩余。反應后的溶液中一定含有 a 陽離子，該陽離子在溶液中的物質量的范圍是 b 。溶液中可能含有 a 陽離子,該陽離子在溶液中物質的量的可能存在范圍是 b 。溶液中一定不含陽離子。溶液的質量（填增加或減少）（3）

2、反應完畢后，無固體沉淀物質存在，反應后的溶液中一定含 a 和 b 陽離子，它們中物質的量為定值的是 c 陽離子，為 d mol，它們中的物質的量為一數值范圍的是 e 陽離子，該數值范圍是 f 。分析：解此題的關鍵是，認識三個氧化還原反應的關系式：氧化性，還原性，Fe粉在溶液中應先和Fe3+反應完畢才能繼續(xù)和Cu2+反應，由此可根據剩余物質判斷反應進行的過程推斷出溶液中存在哪些物質，以及沉積物中含有哪些物質，并根據化學方程式進行適當的計算。計算時又要掌握好“過量和不過量”關系，如能運用“差量法”，可簡化計算過程。在溶液中含，Fe粉有剩余，說明溶液中Fe3+、Cu2+已反應完全。設0.1mol F

3、e3+與Fe完全反應消耗Fe粉x g。設0.1 mol Cu2+完全反應，固體質量增加y g。固體總質量減少（1）只要把0.1 mol Fe3+轉化的Fe2+和FeCl2中的Fe2+以及后所生成的Fe2+全部加在一起即為所求。鐵粉有剩余，故反應后固體物質中定有Fe，又由于Fe置換出CuCl2中的Cu，故還有Cu。（2）反應完畢后，有Cu生成、Fe粉無剩余，說明Fe與Cu2+恰好完全反應或Fe粉有不足。溶液中一定有Fe2+，Fe與Cu2+恰好完全反應時Fe2+應為0.35mol。若Fe與Cu2+剛發(fā)生反應，那么Fe2+應大于0.25mol。Fe2+的范圍：當Fe粉與Cu2+反應時，相應量不足。有

4、Cu2+：Fe3+因Cu析出，根據氧化性強弱關系，Fe3+先被還原成Fe2+后，Cu2+才能被還原。（3）一定含Fe2+和Cu2+，可能有Fe3+。Cu2+為0.1mol，Fe2+：，因為Fe3+與Fe恰好反應完畢，Fe無剩余時，Fe2+應等于0.25 mol。答案：（1）a：Fe2+；b：0.35；c： Fe3+、Cu2+ a：Fe；b：Cu；c：少；d：2.0g（2）a：Fe2+；b： a ：Cu2+；b： Fe3+ 增加（3）a：Fe2+；b：Cu2+；c：Cu2+；d：0.1；e：Fe2+； f：例2：某化合價不變的金屬A與Fe的混合物與足量鹽酸反應后，完全溶解并產生8.96L氫氣（標

5、準狀況）。取等量的同一混合物與Cl2反應后全部轉化為氯化物，用去Cl2共10.08L（標準狀況）。已知混合物中A與Fe物質的量之比為21。求A的化合價。分析：本題是混合物的計算，一般使用代數法列方程組求解。由于在兩個反應中Fe變價分別生成FeCl2和FeCl3，混合物轉移總電子數不同。設A的化合價為x，混合物中有y mol Fe，則有2y mol A。根據化學反應中電子得失數守恒：答案：3例3：FeCl2溶液在空氣中久置部分被氧化，發(fā)生如下反應：取一定體積此溶液并加入足量AgNO3溶液，反應完成后得到28.7 g AgCl沉淀。另取等體積此溶液并加入鐵粉直到溶液不再使KSCN溶液變紅時，鐵粉質

6、量減少0.56 g。求FeCl2被氧化的摩爾百分數。分析：FeCl2被O2氧化后產生兩種+3價物質，因此與Fe反應的FeCl3僅是FeCl2被氧化后的部分產物。另外FeCl2被O2氧化后溶液中Cl數目沒有變化。設被O2氧化的FeCl2有x mol。設原溶液有FeCl2 y mol。FeCl2物質的量百分數：答案：30%例4：有含n g HNO3的稀溶液跟m g 鐵充分反應，鐵全部溶解，生成氣體NO，已知被還原，則nm可能是A11B21C31D92分析：解此題應考慮兩種情況：情況一：若Fe全部轉化為情況二：若Fe全部轉化為答案：C、D例5：某碳鐵合金中已有部分鐵氧化成了Fe2O3，取樣品31g，

7、用足量的稀HCl充分溶解，放出7.82L（標況）氫氣，向所得溶液中滴入KSCN溶液，溶液不顯紅色。將標準狀況下為5.6L的氯氣通入上述溶液中，恰好能使其中的金屬陽離子全部氧化成最高價。若改用酸性KMnO4溶液代替氯氣作氧化劑，至少需加入0.5 mol / L該KMnO4溶液200mL。求：（1）該合金未氧化時的含碳量為多少？（2）用KMnO4作氧化劑時生成的還原產物中被還原的元素顯幾價？分析：（1）設31g樣品中與鹽酸反應的Fe為x mol，含Fe2O3 y mol。 向所得溶液中加KSCN時，溶液不顯紅色。Fe與Fe3+反應。 解：，合金未氧化時質量為： 合金中含碳量為：該合金中含碳量：（2

8、）設氧化Fe2+時轉移了z mol電子，則用酸性KMnO4來氧化也需轉移z mol電子，其中+7價Mn被還原成+n價Mn。答：（1）2.1%；（2）+2【專項訓練】：一、選擇題：1、某強酸性溶液中，含有較多的陽離子，則溶液可能存在的陰離子是ABCD2、向含有下列離子的溶液中通入氯氣時，該離子的濃度不減小的是AFe2+BOHCAg+DFe3+3、在溶有FeSO4和CuSO4的溶液中加入鋅粉，下列說法中不正確的是A若鋅粉無剩余，且溶液中尚存在Cu2+，則一定有Fe2+。B若鋅粉有剩余，則溶液中只有Fe2+。C若鋅粉有剩余，則溶液中只有Zn2+。D若鋅粉無剩余，且溶液中無Cu2+，則一定有Zn2+。

9、但有無Fe2+不能確定4、由于被空氣氧化而呈黃色的是A工業(yè)鹽酸呈黃色B硫酸亞鐵溶液久置呈黃色C濃硝酸久置呈黃色D久置的氫硫酸出現淡黃色渾濁5、V L 溶液中含有Fe3+ m g，則溶液里的物質的量濃度為AB C D 6、用CO還原M g Fe2O3，生成氣體經冷卻后通入過量石灰乳中，石灰乳增重P g，剩余固體N g。已知氧的原子量為16，設碳的原子量為X，則X等于ABCD7、在含有Fe3+和Cu2+的溶液中加入過量鐵粉，反應完全后濾去溶液，稱量干燥的濾渣，其質量正好與加入的鐵粉質量相等，則原溶液里Fe3+和Cu2+的物質的量濃度之比是A23B35C27D728、下列說法不正確的是A特種鋼是合金

10、鋼，它不屬于碳素鋼，因而不含碳。B生鐵和普通鋼都是鐵碳合金。C煉鐵爐渣主要成分是硅酸鈣。D煉鋼爐渣可以加工成磷肥。9、把Fe、Cu、FeCl2、FeCl3、CuCl2混合并放入足量的水中進行反應，結果鐵有剩余，則溶液中存在的陽離子最多的是ACu2+BFe2+CFe3+DCu+10、下列各組離子的溶液中，加入足量FeBr2晶體時，有兩種離子的濃度明顯減少的是ABCD11、將Na2O2加入FeCl2溶液中，可以觀察到的現象A生成白色沉淀B生成紅褐色沉淀C有氣泡產生D無現象12、將一定量的Cu和的混合物在空氣中加熱，充分反應后，到質量不再發(fā)生變化時發(fā)現與原混合物的質量相同，則原混合物中Cu的物質的量

11、的百分含量是A87%B70%C50%D30%13、將3.6 g碳粉跟含Fe3O4 80%的磁鐵礦粉29 g混合后，隔絕空氣加強熱，反應后收集到的氣體恢復到標況時其體積為6.72 L，則氣體是A全部是CO2BCO和CO2各占一半C全部是CODCO和CO2的混合物，其中CO體積占14、0.16 g Cu和過量的酸反應，生成的氣體在相同條件下體積最大的是A稀H2SO4B熱濃H2SO4C熱濃HNO3D稀HNO315、鐵、鋁合金溶于足量的鹽酸中，再用過量的NaOH溶液處理，將產生的沉淀過濾、洗滌、干燥、灼燒后完全變成紅色粉末，經稱量該紅色粉末與合金的質量相等，則合金中鋁元素的質量百分含量為A70%B20

12、%C47.6%D52.4%二、填空題：1、某同學從一種未知的無色溶液中檢驗出，溶液的酸性很強，他還擬定此溶液中是否有等，你認為 離子是必須鑒定的。而離子的鑒定是不必要的，原因是。2、電鍍工廠，在電鍍制品前，要用H2SO4清洗鐵件表面的鐵銹（），反應式為，H2SO4洗液經多次使用，會在洗液槽底積存大量的淺綠色晶體，其化學式是，產生該晶體的反應有；，煅燒該晶體可生產出工業(yè)原料鐵紅（Fe2O3），此反應的化學方程式為。3、根據下列實驗，分別指出A、B、C、D、E是什么物質：A；B；C；D；E。4、某化工廠為消除所排出的廢氣中Cl2對環(huán)境的污染，將含Cl2的廢氣通過含鐵粉的FeCl2溶液中，即可有效地

13、除去Cl2，這一處理過程可用化學方程式表示為 。處理過程中消耗的原料是鐵粉還是FeCl2。三、計算題：1、稱取0.200g赤鐵礦樣品，礦樣溶解后，使其中的鐵全部轉化成Fe2+（所得溶液中不含其它還原性物質）。另稱取7.90g硫酸鈰銨（摩爾質量為632g/mol），溶解后稀釋至250mL。取該溶液30.0 mL，恰好與上述Fe2+溶液完全反應。反應的離子方程式為：，計算該礦樣中Fe2O3的質量百分含量。2、將一生銹的鐵片置于稀HNO3中充分反應，共收集到12.3L（27，1.01105帕）NO氣體。溶液中還剩有5g固體殘渣。在過濾后的濾液中通入35.5 g Cl2，恰好使濾液中的Fe2+全部氧化

14、。求原生銹鐵片的質量和鐵銹的百分含量（鐵銹的成分以Fe2O3計算）?！敬鸢浮浚阂?、選擇題：1、A2、D3、B4、BD5、C6、A7、C8、A9、B10、AD11、BC12、A提示：，由于反應前后固體物質質量不變，所以可看作是生成物CuO的物質的量，質量相當于原混合物的平均物質的量質量：13、D提示：設與3.6g（反應全部生成CO為x L，反應的為y g未被還原的質量：23.217.4=5.8（g），用CO把剩余的全部還原成Fe，同時生成CO2，其體積為Z L。即生成2.24 L CO2，原CO6.72升中減少2.24L，剩余4.48升，CO2 2.24L，CO 4.48L。14、C提示：得，得4e，生成1mol 氣體時所得電子數不相等。得電子越少生成氣體越多，因為Cu所釋放的電子數是一定的。15、B提示：合金中Al的質量等于最終生成的Fe2O3中氧元素的質量。因鐵的質量始終未變化，故Fe2O3中氧的百分含量等于Al的百分含量，。二、填空題：1、；無色溶液中不可能含有大量Cu2+和Fe3+，強酸性溶液中不可能含有大量，不能大量共存。2、3、A：Fe；B：FeCl2；C：KCl；D：Fe(OH)2；E：FeCl34、；鐵三、計算題：1、6