（2011•南通一模）我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法．高炉内可能发生如下反应：

来源：学生作业帮编辑：拍题作业网作业帮分类：化学作业时间：2024/04/28 12:54:38

（2011•南通一模）我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法．高炉内可能发生如下反应：
C（s）+O₂（g）═CO₂（g），△H₁=-393.5kJ•mol^-1                   ①
C（s）+CO₂（g）═2CO（g），△H₂=+172.5kJ•mol^-1                 ②
4CO（g）+Fe₃O₄（s）═4CO₂（g）+3Fe（s），△H₃=-13.7kJ•mol^-1       ③
请回答下列问题：
（1）计算3Fe（s）+2O₂（g）═Fe₃O₄（s）的△H=______．
（2）800℃时，C（s）+CO₂（g）⇌2CO（g）的平衡常数K=1.64，相同条件下测得高炉内c（CO）=0.20mol•L^-1、c（CO₂）=0.05mol•L^-1，此时反应向______（填“正”或“逆”）方向进行．
（3）某种矿石中铁元素以氧化物Fe_mO_n形式存在，现进行如下实验：将少量铁矿石样品粉碎，称取25.0g样品于烧杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不断加热、搅拌，滤去不溶物．向所得滤液中加入10.0g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6g．剩下滤液用浓度为2mol•L^-1的酸性KMnO₄滴定，至终点时消耗KMnO₄溶液体积25.0mL．
提示：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺      8H⁺+MnO₄^-+5Fe²⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O
①计算该铁矿石中铁元素的质量分数．
②计算氧化物Fe_mO_n的化学式（m、n为正整数）．

（1）已知高炉内可能发生如下反应：
C（s）+O₂（g）═CO₂（g），△H₁=-393.5kJ•mol^-1 ①
C（s）+CO₂（g）═2CO（g），△H₂=+172.5kJ•mol^-1 ②
4CO（g）+Fe₃O₄（s）═4CO₂（g）+3Fe（s），△H₃=-13.7kJ•mol^-1 ③
根据盖斯定律：①×2-②×2-③，可得方程3Fe（s）+2O₂（g）═Fe₃O₄（s），则△H=2△H₁-2△H₂-△H₃=-393.5×2-172.5×2+13.7=-1118.3kJ•mol^-1，
故答案为：-1118.3kJ•mol^-1；
（2）已知C（s）+CO₂（g）⇌2CO（g），则Qc=
c2(CO)
c(CO2)=
0．22
0.05=0.8＜K=1.64，说明反应未达到平衡，所以反应向正方向进行，
故答案为：正；
（3）①参加反应的MnO₄^-的物质的量为2mol•L^-1×0.025L=0.05mol，根据离子方程式可知n（Fe²⁺）=5n（MnO₄^-）=5×0.05mol=0.25mol，根据元素守恒，氧化物中铁元素的质量等于Fe²⁺的质量为0.25mol×56g/mol=14g；所以铁矿石中铁元素的质量分数为
14g
25g×100%=56%；
故答案为：56%；
②参加反应的铜的质量为10g-3.6g=6.4g，物质的量为
6.4g
64g/mol=0.1mol，铜发生反应Cu+2Fe³⁺═Cu²⁺+2Fe²⁺，由反应可知硫酸与氧化物反应后的溶液中n（Fe³⁺）=2n（Cu）=0.2mol，所以n（Fe²⁺）=0.25mol-0.2mol=0.05mol，所以铁的氧化物中n（Fe³⁺）：n（Fe²⁺）=0.2mol：0.05mol=4：1，故该铁氧化物可表示为2Fe₂O₃•FeO或Fe₅O₇，
故答案为：2Fe₂O₃•FeO或Fe₅O₇．

我国是世界钢铁产量最大的国家,炼铁的主要原料是铁矿石．用赤铁矿石（主要成分为Fe2O3）炼铁的反应原理为工业炼铁是在高炉中进行的，高炉炼铁的主要反应是：高炉炼铁中的高炉是由什么做的高炉炼铁工艺是怎样的? 高炉炼铁得到的主要产品是高炉炼铁中焦炭的作用是? 高炉炼铁中的‘炉喉’是? 工业炼铁是在高炉中进行的，高炉炼铁的主要反应是：① 2C（焦炭）＋O 2 （空气）＝2CO；（2010•沈阳）钢铁是人类生产生活中应用最广泛的金属材料，下图是炼铁高炉的结构示意图，请回答下列与此有关的问题．炼铁高炉中发生了下列反应：其中属于化合反应的是（　　）炼铁的主要原料有______、______和______．主要设备是______．炼铁的高炉中发生的三个反应的方程式为C I．高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为：Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)