题目

目前，我国是最大的钢铁生产国，钢铁是国民经济的基础产业，铁及其化合物的应用也越来越广泛。回答下列问题： （1） 画出铁的原子结构示意图：。 （2） 工业炼铁时常用CO还原铁矿粉，已知：① Fe2O3(s) + 3CO(g)=2Fe(s)+ 3CO2(g)      △H=-24.8 kJ/mol② Fe3O4(S)+CO(g)=-3FeO(g)+CO2(g)       △H= +19.4 kJ/mol③ FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)            △H= -11.0 kJ/mol则反应3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)的△H= 。 （3） Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) 反应温度与K的关系如下表：反应温度/℃100011501300平衡常数K6450.742.9恒温1000℃在体积为10L的恒容密闭容器中加入0.1molFe2O3和0.1molCO，气体混合物中CO2的体积分数φ(CO2)随时间t的变化关系如图所示。①前 8minCO 的反应速率为；平衡时a=。②若再向平衡混合物中加入0.01molCO 和0.02molCO2 ， 平衡移动；若要使平衡混合气中CO2的体积分数增大，下列措施可行的是(填标号)。A.增大Fe2O3用量    B.增大压强    C.降低温度    D.向容器中再充入少量CO （4） 纳米级的Fe3O4在催化剂、造影成像、药物载体、靶向给药等领域都有很好的应用前景，工业生产中常用“共沉淀法”来制备。将FeCl2和FeCl3按一定比例配成混合溶液，用NaOH溶液作为沉淀剂，在特定条件下即可制得纳米级的Fe3O4 ， 反应的离子方程式是，在实际生产中Fe2+和Fe3+反应用量比常是2：3，甚至1：1，为什么?。 （5） 纳米铁粉可用于除去废水中的NO3- ， 反应的离子方程式为：4Fe+ NO3-+ 10H+=4Fe2++NH4++3H2O。研究发现，若pH偏低将会导致NO3－的去除率下降，其原因是；若加入少量Cu2+ ， 废水中NO3-的去除速率大大加快，可能的原因是。 答案： 【1】 【1】-47.2 kJ/mol 【1】10-3 mol·L-1·min-1【2】80%或0.8【3】向正反应方向【4】C 【1】Fe2+＋2Fe3+＋8OH－ 特定条件__ Fe3O4＋4H2O【2】Fe2+容易被空气中的O2氧化为Fe3+，故需多加一些Fe2+，确保生成Fe3O4 【1】发生副反应，Fe与H+生成H2【2】形成的Fe-Cu原电池增大了纳米铁粉去除NO 3- 的反应速率（或Cu2+对纳米铁粉去除NO 3- 的反应具有催化作用）

查看本题答案和解析