Question

16．铁及其化合物与生产、生活关系密切
（1）生铁是通过高炉冶炼而得，用化学方程式表示其原理为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．冶炼过程中，即被氧化又被还原的元素是（填元素符号）C．
（2）铁在一定条件下可与多种非金属单质反应，铁与氯气反应的化学方程式为2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl₃，铁与硫反应的化学方程式为Fe+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeS．
（3）用废铁皮制取铁红（Fe₂O₃）的部分流程示意图如下：

①步骤 I若要检验是否有Fe³⁺生成，方法是取少量步骤 I的溶液，加入几滴KSCN，若出现血红色，则有Fe³⁺，反之，没有，离子方程式为Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，．
②步骤 II中发生反应：4Fe（NO₃）₂+O₂+（2n+4）H₂O→2Fe₂O₃•nH₂O+8HNO₃，反应产生的HNO₃又将废铁皮中的铁转化为Fe（NO₃）₂，该反应的化学方程式为4Fe+10HNO₃═4Fe（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O．
③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是氮氧化物排放少（任写一项）．

Answer 1

分析 （1）工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，写出反应的化学方程式即可，碳和氧气生成二氧化碳，二氧化碳和碳反应生成一氧化碳，元素化合价升高被氧化，化合价降低被还原；
（2）铁与氯气反应生成氯化铁，与硫反应生成硫化亚铁；
（3）由流程图可知，Fe与硝酸反应生成硝酸亚铁，步骤Ⅱ中转化为Fe₂O₃•nH₂O，最后得到铁红，
①依据铁离子遇到硫氰化钾溶液变红色设计检验铁离子的存在；
②应产生的HNO₃又将废铁皮中的铁转化为Fe（NO₃）₂，则Fe与硝酸反应生成硝酸亚铁、硝酸铵和水；
③氮氧化物为有毒气体．

解答 解：（1）业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，写出反应的化学方程式为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，碳和氧气生成二氧化碳，二氧化碳和碳反应生成一氧化碳，过程中碳元素化合价升高被氧化，化合价降低被还原，
故答案为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2Fe+3CO₂；C；
（2）铁与氯气反应生成氯化铁，反应的化学方程式为：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl₃，与硫反应生成硫化亚铁，反应的化学方程式为：Fe+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeS，
故答案为：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl₃；Fe+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeS；
（3）由流程图可知，Fe与硝酸反应生成硝酸亚铁，步骤Ⅱ中转化为Fe₂O₃•nH₂O，最后得到铁红，
①步骤 I若要检验是否有Fe³⁺生成，方法是取少量步骤 I的溶液，加入几滴KSCN，若出现血红色，则有Fe³⁺，反之没有，反应的离子方程式为：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，
故答案为：取少量步骤 I的溶液，加入几滴KSCN，若出现血红色，则有Fe³⁺，反之没有；Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
②产生的HNO₃又将废铁皮中的铁转化为Fe（NO₃）₂，则Fe与硝酸反应生成硝酸亚铁、硝酸铵和水，该反应为4Fe+10HNO₃═4Fe（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O，
故答案为：4Fe+10HNO₃═4Fe（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O；
③由流程可知，上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是减少了有毒的氮氧化物的生成，氮氧化物排放少，故答案为：氮氧化物排放少．

点评 本题考查较综合，涉及物质的制备流程、性质分析等，为高频考点，侧重分析能力及计算能力的考查，把握化学反应流程的分析为解答的关键，题目难度中等．