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20.氯化鐵是一種重要的鐵鹽,廣泛用于造紙、印染等污染處理.
【物質制備】某興趣小組同學查找到以黃鐵礦(主要成分是二硫化亞鐵,化學式為FeS2)為主要原料制備氯化鐵晶體的工業(yè)生產過程:
(1)黃鐵礦是混合物(填“純凈”或“混合”),其中二硫化亞鐵中鐵元素的化合價為+2.
多余刪掉(2)焙燒過程主要發(fā)生以下化學反應,配平化學方程式:4FeS2+11O2 高溫2Fe2O3+8SO2
(3)該過程產生的尾氣中含有HCl等氣體,可用NaOH溶液來吸收(填化學式).
【含量測定】在上述流程中產生的SO2氣體可用于工業(yè)上生產硫酸,該興趣小組的同學為測定某黃鐵礦中硫元素的含量進行了如下的實驗探究.
已知二氧化硫與氫氧化鈉反應生成的亞硫酸鈉能被過氧化氫氧化成硫酸鈉.(假設每步反應均完全,不考慮裝置內原有空氣對測定結果的影響)
甲、乙二個實驗小組均設計了下列裝置,稱取了m1 g黃鐵礦樣品,將樣品放入如下圖所示的硬質粗玻璃管中,從a處不斷地緩緩通入空氣,高溫灼燒玻璃管中的黃鐵礦樣品至反應完全.

甲組同學僅稱量了上述實驗所需要的相關裝置質量后即完成了測定.
乙組同學則在上述反應結束后,將C瓶中的溶液進行了如圖處理:
問題討論:
(4)上述裝置中A瓶內所盛的試劑最好是NaOH溶液,其作用是吸收空氣中的CO2.A、B裝置能否對調位置?
否(填“能”或“否”)
(5)氣體進入C瓶后,C瓶中發(fā)生反應的化學方程式為SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O.
(6)甲組同學應稱量的數(shù)據是②④(填編號).
①反應前C裝置及其中物質總質量m2 g   ②反應前C、D裝置及其中物質總質量m3 g
③反應后C裝置及其中物質總質量m4 g   ④反應后C、D裝置及其中物質總質量m5 g
(7)根據(6)中所選數(shù)據,甲組同學測得的該黃鐵礦中硫元素的質量分數(shù)的表達式為m5m32m1
(8)乙組同學最終得到的固體的化學式為BaSO4,檢驗所加BaCl2溶液是否過量的方法是靜置,在上層清液再加硫酸鈉溶液,若有沉淀產生,則已過量,乙組的實驗過程中洗滌濾渣的目的是除去沉淀表面的可溶性雜質,若未洗滌就直接烘干稱量,則會使測定結果大(填“偏大、偏小或不變”),檢驗濾渣是否洗凈所用試劑是硝酸銀溶液,該小組測定的硫元素的質量分數(shù)的表達式為32m6233m1

分析 (1)根據黃鐵礦的主要成分是二硫化亞鐵,二硫化亞鐵中的鐵是亞鐵進行分析;
(2)根據質量守恒定律進行分析;
(3)根據酸性氣體可以用堿性液體來吸收進行分析;
(4)根據A瓶的作用是除去空氣中的二氧化碳進行分析;
(5)根據二氧化硫和氫氧化鈉反應會生成亞硫酸鈉和水,以及化學反應基本類型滿足的條件進行分析;
(6)根據C、D中增加的質量是反應生成的二氧化硫,然后結合樣品的質量即可求出硫元素的質量分數(shù)進行分析;
(7)根據二氧化硫中硫元素的質量分數(shù)可以計算生成的二氧化硫中硫的質量,再計算黃鐵礦中硫元素的質量分數(shù);
(8)根據過氧化氫有強氧化性,會將亞硫酸鈉氧化成硫酸鈉,硫酸鈉和氯化鋇會生成硫酸鋇沉淀,再根據硫原子守恒計算硫鐵礦中硫的質量,從而計算其質量分數(shù)

解答 解:(1)黃鐵礦的主要成分是二硫化亞鐵,所以黃鐵礦是混合物,F(xiàn)eS2名稱為二硫化亞鐵中鐵元素是亞鐵,所以鐵元素的化合價是+2價;
(2)通過質量守恒定律可知,在化學反應前后,原子的數(shù)目不變,所以經過配平后的方程式為:4FeS2+11O2_ 2Fe2O3+8SO2
(3)尾氣中含有HCl等氣體,可用堿性液體吸收,如NaOH;
(4)通過分析可知,A瓶的作用是除去空氣中的二氧化碳,可以是氫氧化鈉溶液,A、B不能顛倒,否則不能將二氧化碳和水蒸氣除去,對后面的實驗結果造成影響;
(5)二氧化硫和氫氧化鈉反應會生成亞硫酸鈉和水,化學方程式為:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,該反應不滿足四種化學反應基本類型的條件,不屬于反應基本類型;
(6)通過分析可知,C、D中增加的質量是反應生成的二氧化硫,知道了二氧化硫的質量,再結合樣品的質量即可求出硫元素的質量分數(shù),所以應稱量的數(shù)據是:②④;
(7)二氧化硫中硫元素的質量分數(shù)為:50%,所以根據(6)中所選數(shù)據,甲組同學測得的該黃鐵礦中硫元素的質量分數(shù)的表達式為:m5m32m1;
(8)過氧化氫有強氧化性,會將亞硫酸鈉氧化成硫酸鈉,硫酸鈉和氯化鋇會生成硫酸鋇沉淀,所以乙組同學最終得到的固體的化學式為:BaSO4,檢驗所加BaCl2溶液是否過量的方法是:靜置,在上層清液再加硫酸鈉溶液,若有沉淀產生,則氯化鋇已過量,乙組的實驗過程中洗滌濾渣的目的是:除去沉淀表面的可溶性雜質,若未洗滌就直接烘干稱量,則會使測定結果偏大,檢驗濾渣是否洗凈所用試劑是硝酸銀溶液,硫原子守恒計算硫鐵礦中硫的質量,所以該小組測定的硫元素的質量分數(shù)的表達式為:32m6233m1
故答案為:(1)混合,+2;
(2)4  11  2  8;
(3)NaOH;
(4)NaOH,吸收空氣中的CO2,否;
(5)SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;
(6)②④;
(7)m5m32m1
(8)BaSO4,靜置,在上層清液再加硫酸鈉溶液,若有沉淀產生,則氯化鋇已過量;除去沉淀表面的可溶性雜質,大,硝酸銀,32m6233m1

點評 本題考查物質成分和含量的測定,涉及儀器選用、誤差分析、質量分數(shù)計算等知識,具有較強的綜合性,解題時注意從質量守恒的角度分析,本題難度中等

練習冊系列答案
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11.現(xiàn)在有Fe、C、O、H、Cl、Na六種元素,從中選擇適當?shù)脑赝瓿上铝刑羁?br />(1)寫出符合下列要求的化學式:一種金屬單質Fe或Na,一種金屬氧化物Fe2O3,一種酸HCl,
一種難溶性堿Fe(OH)3,一種碳酸鹽Na2CO3
(2)寫出符合下列要求的化學方程式:
酸+金屬:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,
酸+金屬氧化物:6HCl+Fe2O3═2FeCl3+3H2O,
酸+堿:NaOH+HCl=NaCl+H2O,
酸+碳酸鹽:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,
堿+非金屬氧化物:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,
堿+鹽:3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl.

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8.氮化鋁(AlN)是新型的電子絕緣基片材料,用于大型和超大型集成電路中.在高溫下氮氣、碳和三氧化二鋁反應可以生成氮化鋁微晶粉體和一氧化碳,用此方法制得的氮化鋁中含有少量雜質碳和氧化鋁.某校化學興趣小組利用上述反應原理制取并測定所得樣品中氮化鋁的質量分數(shù).
【查閱資料】
(1)Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O; 
(2)AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑; 
(3)氨氣易與酸反應.
【設計實驗】
實驗一:制取氮化鋁樣品
實驗步驟相關化學反應方程式
1除去空氣中粉塵、二氧化碳、干燥后,再除去氧氣.除去氧氣的化學反應方程式為2Cu+O2_2CuO;
2用上述制得的氮氣通入裝有碳和三氧化二鋁硬質玻璃管中高溫制取氮化鋁樣品(如圖1).裝置中發(fā)生化學反應的化學方程式為
N2+3C+Al2O3 _2AlN+3CO.
實驗二:測定所制氮化鋁樣品中氮化鋁的質量分數(shù)
①按圖2組裝儀器,將9.1g氮化鋁樣品放入錐形瓶中,在分液漏斗中加入一定量的濃NaOH溶液
②稱得盛有稀鹽酸的燒杯和漏斗的總質量為200g
③打開止水夾C,從分液漏斗向錐形瓶中滴入濃NaOH溶液,直到不再產生氣體為止
④打開止水夾B,從導管A處緩緩鼓入一定量的空氣
⑤再次稱量盛有稀鹽酸的燒杯和漏斗的質量和為203.4g

⑥重復實驗④⑤步驟后稱得盛有稀鹽酸的燒杯和漏斗的總質量仍為203.4g
【實驗討論】
(1)步驟①加入樣品前還應檢查裝置氣密性.
(2)裝有堿石灰的干燥管作用是除去氣體中的水;裝置中使用漏斗的目的是防止液體倒吸.
(3)圖2燒杯中稀鹽酸不能換成濃鹽酸的理由是濃鹽酸具有揮發(fā)性;
(4)步驟④的目的是使反應產生的氨氣充分吸收.
【實驗結論】
所制氮化鋁樣品中氮化鋁的質量分數(shù)為90%
【事故處理】
實驗中,小明不小心將盛有約50mL的濃NaOH溶液打翻在桌面上.這時他應該采取的措施是:立即用稀醋酸中和,然后用水沖洗,再用抹布擦干.
【拓展探究】
(1)實驗后剩余的濃NaOH溶液不能(能或不能)放回原試劑瓶,寫出NaOH溶液露置在空氣中發(fā)生的化學反應方程式2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O.
(2)本著節(jié)約藥品的原則,同時又要確保實驗順利獲得成功.則實驗二中至少應準備40%濃NaOH溶液20g.

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15.松花蛋,又稱皮蛋、卞蛋.其中一種加工工藝的主要原料配方為:鴨蛋10Kg,水10Kg,生石灰1.2Kg,純堿0.53Kg,食鹽0.35Kg.加工時,將純堿、食鹽加入容器中,加沸水溶解,再慢慢加入生石灰充分反應,冷卻后得到料液,再加入鴨蛋浸漬.
請回答下列問題:
(1)鴨蛋中富含的營養(yǎng)素有水和蛋白質.
(2)生石灰加入沸水中,水能持續(xù)保持沸騰,其原因是氧化鈣與水反應能放出大量的熱.
(3)靜置后,取少量的上層料液,稀釋后滴加無色酚酞試液,料液應變?yōu)榧t色
(4)同學們對上層料液的成分產生了興趣,請你一起參加他們的探究活動.
【提出問題】料液中含有哪些溶質?
【交流討論】①一定含有NaOH、NaCl
②可能還含有其它溶質:甲同學推斷只有Ca(OH)2,乙同學推斷只有Na2CO3,丙同學推斷有Ca(OH)2、也有Na2CO3
通過進一步討論,大家一致認為丙同學的推斷是錯誤的,理由是Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH(用化學方程式表示).
【實驗探究】
實驗步驟實驗現(xiàn)象
取少量上層料液,滴加稀鹽酸無明顯現(xiàn)象
另取少量上層料液,滴加碳酸鈉溶液     產生白色沉淀
【探究結論】甲同學的推斷是正確的.
【知識應用】①皮蛋食用時加入一些食醋,可以去除氨味和澀感,原因是酸堿起中和反應.
②料液中起主要作用的是燒堿.現(xiàn)行配方中,直接用燒堿代替石灰和純堿作用生成的燒堿.若加工10Kg的鴨蛋,需要燒堿的質量是多少千克?(請寫出計算過程)

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科目:初中化學 來源: 題型:選擇題

5.Mn03中錳元素的化合價為( �。�
A.0B.+2C.+4D.+6

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12.某小組探究可溶性堿的化學性質時,發(fā)現(xiàn)將二氧化碳分別通入澄清石灰水和氫氧化鈉溶液中,觀察到前者變渾濁,后者無明顯現(xiàn)象.請你和他們一起完成相關的探究
【提出問題】二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中無明顯現(xiàn)象,兩者是否發(fā)生了化學反應?
【猜想假設】猜想①:兩者發(fā)生了化學反應;猜想②:兩者沒有發(fā)生化學反應
【實驗探究】四位同學分別設計出了下列4種實驗裝置.

①裝置(3)出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象氣球變大
②有同學對上述4個實驗提出質疑,認為實驗不嚴謹,其理由是二氧化碳也溶于水,
要得到科學嚴謹?shù)慕Y論,仍利用該裝置,補做的對照實驗是將(1)裝置中的NaOH溶液換成水,觀察試管內液面的情況
③小明同學認為也可以通過檢驗生成物來驗證猜想,請幫他填寫實驗報告.
實驗方法實驗結論
 
往生成物中滴加稀HCl,出現(xiàn)氣泡
驗證了二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應
【實驗結論】二氧化碳和氫氧化鈉溶液發(fā)生了反應.

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科目:初中化學 來源: 題型:選擇題

9.為了警示世人因氣候變化對人類危害的關注,2009年“世界環(huán)境日”的主題是:“團結起來應對氣候變化”.下列做法或認識不符合這-主題的是(  )
A.提倡乘坐公共交通、騎自行車或步行的方式出行
B.在生產和生活活動中提倡使用節(jié)能技術和節(jié)能用具
C.植樹造林,嚴禁亂砍濫伐
D.焚燒廢舊塑料袋

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科目:初中化學 來源: 題型:填空題

10.下列關于催化劑說法正確的是B
A、催化劑反應前后性質保持不變        B、催化劑反應前后質量不變
C、催化劑加快反應速率              D、有無催化劑不影響生成物的質量(合理即可).

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