炼铁和炼钢专项训练

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1、炼铁和炼钢专项训练【例题精选】：例1：现有浓度各为1mol/L的FeCl3、FeCl2、CuCl2的混和溶液100ml，加入一定量的铁粉，按下列情况填空。（1）反应完毕，铁粉有剩余。①反应完毕，溶液中一定含有a阳离子，是bmol，一定没有c阳离子。②固体物质烘干后，其中一定含有a和b，和反应前加入的铁粉质量比c（填多或少）d克。（2）反应完毕，有铜生成，铁粉无剩余。①反应后的溶液中一定含有a阳离子，该阳离子在溶液中的物质量的范围是b。②溶液中可能含有a阳离子,该阳离子在溶液中物质的量的可能存在范围是b。③溶液中一定不含阳离子。④溶液

2、的质量（填增加或减少）（3）反应完毕后，无固体沉淀物质存在，反应后的溶液中一定含a和b阳离子，它们中物质的量为定值的是c阳离子，为dmol，它们中的物质的量为一数值范围的是e阳离子，该数值范围是f。分析：解此题的关键是，认识三个氧化—还原反应的关系式：氧化性，还原性，Fe粉在溶液中应先和Fe3+反应完毕才能继续和Cu2+反应，由此可根据剩余物质判断反应进行的过程推断出溶液中存在哪些物质，以及沉积物中含有哪些物质，并根据化学方程式进行适当的计算。计算时又要掌握好“过量和不过量”关系，如能运用“差量法”，可简化计算过程。在溶液中含，Fe

3、粉有剩余，说明溶液中Fe3+、Cu2+已反应完全。设0.1molFe3+与Fe完全反应消耗Fe粉xg。设0.1molCu2+完全反应，固体质量增加yg。∴固体总质量减少（1）①只要把0.1molFe3+转化的Fe2+和FeCl2中的Fe2+以及后所生成的Fe2+全部加在一起即为所求。②铁粉有剩余，故反应后固体物质中定有Fe，又由于Fe置换出CuCl2中的Cu，故还有Cu。（2）反应完毕后，有Cu生成、Fe粉无剩余，说明Fe与Cu2+恰好完全反应或Fe粉有不足。①溶液中一定有Fe2+，Fe与Cu2+恰好完全反应时Fe2+应为0.35m

4、ol。若Fe与Cu2+刚发生反应，那么Fe2+应大于0.25mol。∴Fe2+的范围：②当Fe粉与Cu2+反应时，相应量不足。∴有Cu2+：③Fe3+因Cu析出，根据氧化性强弱关系，Fe3+先被还原成Fe2+后，Cu2+才能被还原。（3）一定含Fe2+和Cu2+，可能有Fe3+。Cu2+为0.1mol，Fe2+：，因为Fe3+与Fe恰好反应完毕，Fe无剩余时，Fe2+应等于0.25mol。答案：（1）①a：Fe2+；b：0.35；c：Fe3+、Cu2+②a：Fe；b：Cu；c：少；d：2.0g（2）①a：Fe2+；b：②a：Cu2+

5、；b：③Fe3+④增加（3）a：Fe2+；b：Cu2+；c：Cu2+；d：0.1；e：Fe2+；f：例2：某化合价不变的金属A与Fe的混合物与足量盐酸反应后，完全溶解并产生8.96L氢气（标准状况）。取等量的同一混合物与Cl2反应后全部转化为氯化物，用去Cl2共10.08L（标准状况）。已知混合物中A与Fe物质的量之比为2∶1。求A的化合价。分析：本题是混合物的计算，一般使用代数法列方程组求解。由于在两个反应中Fe变价分别生成FeCl2和FeCl3，混合物转移总电子数不同。设A的化合价为x，混合物中有ymolFe，则有2ymolA。

6、根据化学反应中电子得失数守恒：答案：3例3：FeCl2溶液在空气中久置部分被氧化，发生如下反应：取一定体积此溶液并加入足量AgNO3溶液，反应完成后得到28.7gAgCl沉淀。另取等体积此溶液并加入铁粉直到溶液不再使KSCN溶液变红时，铁粉质量减少0.56g。求FeCl2被氧化的摩尔百分数。分析：FeCl2被O2氧化后产生两种+3价物质，因此与Fe反应的FeCl3仅是FeCl2被氧化后的部分产物。另外FeCl2被O2氧化后溶液中Cl－数目没有变化。设被O2氧化的FeCl2有xmol。设原溶液有FeCl2ymol。FeCl2物质的量百

7、分数：答案：30%例4：有含ngHNO3的稀溶液跟mg铁充分反应，铁全部溶解，生成气体NO，已知被还原，则n∶m可能是A．1∶1B．2∶1C．3∶1D．9∶2分析：解此题应考虑两种情况：情况一：若Fe全部转化为情况二：若Fe全部转化为答案：C、D例5：某碳铁合金中已有部分铁氧化成了Fe2O3，取样品31g，用足量的稀HCl充分溶解，放出7.82L（标况）氢气，向所得溶液中滴入KSCN溶液，溶液不显红色。将标准状况下为5.6L的氯气通入上述溶液中，恰好能使其中的金属阳离子全部氧化成最高价。若改用酸性KMnO4溶液代替氯气作氧化剂，至少

8、需加入0.5mol/L该KMnO4溶液200mL。求：（1）该合金未氧化时的含碳量为多少？（2）用KMnO4作氧化剂时生成的还原产物中被还原的元素显几价？分析：（1）设31g样品中与盐酸反应的Fe为xmol，含Fe2O3ymol。∵向