从古至今，钢铁及其铁的化合物一直被人类广泛应用。
一、铁及其化合物的应用。
（1）钢铁生产分为炼铁和炼钢两个过程。明代《天工开物》中记载“炒钢法”如图所示。
①焦炭的作用：一是与氧气充分反应产生高温，二是 生成CO还原剂生成CO还原剂。
②潮泥灰主要成分是石灰石，撒入潮泥灰与生铁水中的SiO2反应生成CaSiO3，反应的化学方程式为 CaCO3+SiO2 高温 CaSiO3+CO2↑CaCO3+SiO2 高温 CaSiO3+CO2↑。
③用棍棒搅拌铁水的目的是 使反应物充分接触，反应更充分使反应物充分接触，反应更充分。
（2）铁的化合物在现代各领域发挥着重要作用。
①服用碳酸亚铁（FeCO3）补血剂，可预防或治疗缺 铁铁性贫血。
②空气中灼烧FeCO3可获得颜料铁红（Fe2O3）和CO2，反应的化学方程式为 FeCO3+O2 高温 Fe2O3+CO2FeCO3+O2 高温 Fe2O3+CO2。
二、铁的化合物制备
实验室利用废铁屑（含少量Fe2O3）为原料制备FeCO3的流程如下：
（1）溶解废铁屑时，硫酸应过量，其目的是 使废铁屑中的铁和氧化铁完全转化为硫酸亚铁和硫酸铁使废铁屑中的铁和氧化铁完全转化为硫酸亚铁和硫酸铁。
（2）加入过量铁粉可使Fe2（SO4）3转化为FeSO4，该反应的类型为 化合反应化合反应。
（3）加过量NH4HCO3反应时，温度不宜过高的原因是 防止碳酸氢铵受热分解防止碳酸氢铵受热分解。
三、炼铁过程的探究
（1）写出工业上用赤铁矿（主要成分Fe2O3）炼铁主要原理的化学方程式 3CO+Fe2O3 高温 2Fe+3CO23CO+Fe2O3 高温 2Fe+3CO2。
【查阅资料】用CO还原Fe2O3炼铁的过程大致分为三个阶段：
阶段1：3Fe2O3+CO500～600℃2Fe3O4+CO2
阶段2：Fe3O4+CO600～700℃3FeO+CO2
阶段3：FeO+CO＞700℃Fe+CO2
（2）FeCO3在282℃分解为FeO。称取含FeCO3的Fe2O3样品21.8g,放入如图所示装置中通入CO，控温在300℃，加热至质量不再改变，测得剩余固体质量为19.6g。
继续向装置中通CO，分阶段升温，进行CO还原铁的氧化物。加热时测得剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示。
①样品中Fe2O3的质量为 16.016.0g。
②图中M点对应的a=18.018.0，N点固体的成分及对应的质量比为 m（FeO）：m（Fe）=27：14m（FeO）：m（Fe）=27：14。
高温
高温
高温
高温
高温
高温
500
～
600
℃
600
～
700
℃
＞
700
℃
【答案】生成CO还原剂；CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑；使反应物充分接触，反应更充分；铁；FeCO3+O2 Fe2O3+CO2；使废铁屑中的铁和氧化铁完全转化为硫酸亚铁和硫酸铁；化合反应；防止碳酸氢铵受热分解；3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；16.0；18.0；m（FeO）：m（Fe）=27：14
高温
高温
高温
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：158引用：1难度：0.3
相似题
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1．碳酸氢钠是一种应用广泛的盐，化学小组对其进行了探究。
（1）NaHCO3可称为钠盐或碳酸氢盐，它是由Na+和（填离子符号）构成，医疗上能用于治疗胃酸（含有盐酸）过多症，反应的化学方程式为。
【提出问题】实验室中如何制取少量NaHCO3？
【查阅资料】
材料一：侯氏制碱的原理：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。△
材料二：研究发现，NaHCO3溶于水时吸收热量，Na2CO3溶于水时放出热量。
【实验制备】根据侯氏制碱原理设计如图1所示装置制取NaHCO3。
反应结束后，将试管中的混合物过滤洗涤，低温烘干得白色固体。
（2）烧杯中冰水的作用是。
（3）能进一步确认该白色固体是NaHCO3的实验方案是（须用到的仪器和药品：试管、温度计、水）。
（4）如图2中碳酸氢钠的溶解度在60℃后无数据的原因可能是。
【性质探究】
常温下，取一定量的NaHCO3溶液于烧杯中，插入pH传感器，向烧杯中持续滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，当溶液的pH变为6.68时开始有无色气体产生。反应过程中溶液的pH随时间变化如图3所示。
【查阅资料】
材料三NaHCO3溶于水后，少量的能同时发生如下变化：HCO-3
变化①：+H2O→H2CO3+OH-；HCO-3
变化②：→HCO-3+H+。CO2-3
材料四：溶液的酸碱性与溶液中H+和OH-数目的相对大小有关。常温下，当单位体积溶液中OH-的数目大于H+的数目时溶液的pH＞7，反之pH＜7；单位体积溶液中所含的H+数目越大，溶液的pH越小。
【交流反思】
（5）NaHCO3溶液显（填“酸”“碱”或“中”）性，结合材料三、四从微观角度说明原因：。
（6）根据本实验，下列说法错误的是（填字母）。
a.pH＜6.68时生成的无色气体为CO2
b.从0～30s,单位体积溶液中H+数目不断增大
c.不能用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液发布：2024/12/25 15:30:1组卷：582引用：4难度：0.5 -
2．图是一瓶浓硫酸标签上的部分内容，某探究小组的同学对这瓶硫酸进行了如下探究，请你参与．
[查阅资料]浓硫酸有强腐蚀性，溶于水会放热；硫酸钡不溶于水也不溶于酸．
[探究一]浓硫酸稀释时会放热．
（1）稀释浓硫酸时，所需仪器主要有，应如何稀释浓硫酸？．测量稀释前后溶液的温度，有明显升高的现象．结论：浓硫酸溶于水放热．
[探究二]稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应．图10
（2）稀硫酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为实验步骤 实验现象 实验结论 先用pH试纸测定稀硫酸的pH，再逐滴加入氢氧化钠溶液并不断振荡，同时测混合液的pH pH逐渐变大，
最后pH≥7稀硫酸与氢氧化钠
溶液能发生反应．
（3）实验中仅从溶液pH变大，而不强调pH≥7，不能得出稀硫酸与氢氧化钠溶液一定发生反应的结论，理由是．
[探究三]由于该试剂瓶瓶口密封签已破损，同学们怀疑该浓硫酸的质量分数与标签不相符．
[提出问题]该浓硫酸的质量分数是否发生变化？
[实验探究]（4）取该浓硫酸和足量BaCl2溶液反应，过滤、洗涤、干燥沉淀．实验中如何确定硫酸已完全反应．
（5）为达到实验目的，实验中必须要测知的数据是．
[探究结论]（6）由实验测得的数据计算出的硫酸的质量分数与标签不符．该硫酸的质量分数应98%（填“大于”或“小于”）．发布：2025/1/6 8:0:1组卷：38引用：1难度：0.5 -
3．关于盐的性质研究是一项重要的课题，某兴趣小组以“探究碳酸氢钠的性质”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识碳酸氢钠
（1）下列关于碳酸氢钠的说法正确的是。
A.碳酸氢钠是由Na+和构成HCO-3
B.碳酸氢钠俗称纯碱
C.碳酸氢钠医疗上能用于治疗胃酸过多症
D.碳酸氢钠难溶于水
【任务二】探究碳酸氢钠的性质
（2）探究碳酸氢钠与稀盐酸反应：兴趣小组取适量碳酸氢钠粉末于甲试管中，加入稀盐酸，如图1所示，观察到甲试管中有气泡产生，乙中，说明碳酸氢钠能与稀盐酸反应生成CO2，写出试管甲中反应的化学方程式。
（3）探究碳酸氢钠的热稳定性：用酒精灯充分加热玻璃管，如图2所示。
资料：无水硫酸铜呈白色，遇水后呈蓝色
①发现玻璃管内无水硫酸铜变蓝，紫色石蕊溶液变红，说明碳酸氢钠受热易分解，且有和二氧化碳生成。
②实验后兴趣小组同学猜想玻璃管A处固体产物仅是Na2CO3而不含有NaOH，请设计实验证明（写出具体步骤和现象）：。
（4）常温下，兴趣小组同学取一定量的NaHCO3溶液于烧杯中，插入pH传感器，向烧杯中持续滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，当溶液的pH变为6.68时开始有无色气体产生。反应过程中溶液的pH随时间变化如图3所示。
【查阅资料】
材料一：NaHCO3溶于水后，少量的能同时发生如下变化：HCO-3
变化①：+H2O→H2CO3+OH-HCO-3
变化②：→HCO-3+H+CO2-3
材料二：溶液的酸碱性与溶液中H+和OH-数目的相对大小有关。常温下，当单位体积溶液中OH-的数目大于H+的数目时溶液的pH＞7，反之pH＜7；单位体积溶液中所含的H+数目越大，溶液的pH越小。
①根据上述实验可知NaHCO3溶液显碱性，结合材料一、二从微观角度说明原因：。
②根据本实验，可知从0～30s,单位体积溶液中H+数目不断（填“增大”或“减小”）。发布：2024/12/25 17:0:2组卷：93引用：2难度：0.4
