Question

16．鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切
（1）生鐵是通過高爐冶煉而得，用化學(xué)方程式表示其原理為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．冶煉過程中，即被氧化又被還原的元素是（填元素符號）C．
（2）鐵在一定條件下可與多種非金屬單質(zhì)反應(yīng)，鐵與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2FeCl₃，鐵與硫反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeS．
（3）用廢鐵皮制取鐵紅（Fe₂O₃）的部分流程示意圖如下：

①步驟 I若要檢驗(yàn)是否有Fe³⁺生成，方法是取少量步驟 I的溶液，加入幾滴KSCN，若出現(xiàn)血紅色，則有Fe³⁺，反之，沒有，離子方程式為Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，．
②步驟 II中發(fā)生反應(yīng)：4Fe（NO₃）₂+O₂+（2n+4）H₂O→2Fe₂O₃•nH₂O+8HNO₃，反應(yīng)產(chǎn)生的HNO₃又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe（NO₃）₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe+10HNO₃═4Fe（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O．
③上述生產(chǎn)流程中，能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”思想的是氮氧化物排放少（任寫一項(xiàng)）．

Answer 1

分析 （1）工業(yè)上用一氧化碳還原氧化鐵煉鐵，主要是利用CO的還原性，在高溫下和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可，碳和氧氣生成二氧化碳，二氧化碳和碳反應(yīng)生成一氧化碳，元素化合價升高被氧化，化合價降低被還原；
（2）鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，與硫反應(yīng)生成硫化亞鐵；
（3）由流程圖可知，F(xiàn)e與硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵，步驟Ⅱ中轉(zhuǎn)化為Fe₂O₃•nH₂O，最后得到鐵紅，
①依據(jù)鐵離子遇到硫氰化鉀溶液變紅色設(shè)計檢驗(yàn)鐵離子的存在；
②應(yīng)產(chǎn)生的HNO₃又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe（NO₃）₂，則Fe與硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵、硝酸銨和水；
③氮氧化物為有毒氣體．

解答 解：（1）業(yè)上用一氧化碳還原氧化鐵煉鐵，主要是利用CO的還原性，在高溫下和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，碳和氧氣生成二氧化碳，二氧化碳和碳反應(yīng)生成一氧化碳，過程中碳元素化合價升高被氧化，化合價降低被還原，
故答案為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2Fe+3CO₂；C；
（2）鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2FeCl₃，與硫反應(yīng)生成硫化亞鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeS，
故答案為：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2FeCl₃；Fe+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeS；
（3）由流程圖可知，F(xiàn)e與硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵，步驟Ⅱ中轉(zhuǎn)化為Fe₂O₃•nH₂O，最后得到鐵紅，
①步驟 I若要檢驗(yàn)是否有Fe³⁺生成，方法是取少量步驟 I的溶液，加入幾滴KSCN，若出現(xiàn)血紅色，則有Fe³⁺，反之沒有，反應(yīng)的離子方程式為：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，
故答案為：取少量步驟 I的溶液，加入幾滴KSCN，若出現(xiàn)血紅色，則有Fe³⁺，反之沒有；Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
②產(chǎn)生的HNO₃又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe（NO₃）₂，則Fe與硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵、硝酸銨和水，該反應(yīng)為4Fe+10HNO₃═4Fe（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O，
故答案為：4Fe+10HNO₃═4Fe（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O；
③由流程可知，上述生產(chǎn)流程中，能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”思想的是減少了有毒的氮氧化物的生成，氮氧化物排放少，故答案為：氮氧化物排放少．

點(diǎn)評 本題考查較綜合，涉及物質(zhì)的制備流程、性質(zhì)分析等，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重分析能力及計算能力的考查，把握化學(xué)反應(yīng)流程的分析為解答的關(guān)鍵，題目難度中等．