题目内容
【题目】益阳市桃江县硫铁矿厂开采的黄铁矿(主要成分是FeS2),是生产H2SO4的重要原料.利用黄铁矿生产H2SO4的第一步反应为:4FeS2+11O2═2Fe2O3+8X.所得产物Fe2O3是冶炼铁的重要原料.回答下列问题:
(1)已知FeS2中Fe的化合价为+2,则S的化合价为________.
(2)X的化学式是_________.
(3)写出高炉中Fe2O3转化成铁的化学方程式__________________________.
【答案】 ﹣1 SO2 3CO+Fe2O32Fe+3CO2
【解析】(1)FeS2名称为二硫化亚铁中铁元素是+2价,设硫元素的化合价为x,根据化合物中元素正负化合价的代数和为0,那么(+2)+2x=0,x=﹣1;(2)由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,由反应的化学方程式4FeS2+11O2 2Fe2O3+8X,反应前铁、硫、氧原子个数分别为4、8、22,反应后的生成物中铁、硫、氧原子个数分别为4、0、6,根据反应前后原子种类、数目不变,则8X分子中含有8个硫原子和16个氧原子,则每个X分子由1个硫原子和2个氧原子构成,则物质X的化学式为SO2;(3)一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,所以可以用做冶铁原料;反应物是一氧化碳和氧化铁,生成物是铁和二氧化碳,反应条件是高温,所以方程式是:3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
【题目】铜、铁是人类使用最早、应用广泛的金属.
(一)对古代制品的认识
青铜铸件、丝绸织品、陶瓷器皿是我国古代劳动人民创造的辉煌成就.
(1)上述制品不涉及到的材料是______(选填序号).
A、金属材料 B、无机非金属材料 C、复合材料
(2)如图1为出土文物古代青铜铸件“马踏飞燕”.该文物能保存至今的原因可能是_____(选填序号).
A、铜的活泼性弱 B、铜不会生锈 C、深埋于地下,隔绝空气
(二)铁、铜的冶炼
①我国古代曾用孔雀石炼铜,涉及主要反应的化学方程式:_________,2CuO+C2Cu+CO2↑.
②铁、铜矿石有赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)等.CuFeS2为二硫化亚铁铜,其中S元素的化合价为______.
(1)工业炼铁大多采用赤铁矿、磁铁矿.以磁铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为______________.
炼铁不采用黄铁矿、黄铜矿,可能的原因是:
①黄铁矿、黄铜矿含铁量相对低;②________________________________.
(2)以黄铜矿为原料,采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺,原理为:4CuFeS2+17O2+2H2SO44CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O.
向上述反应后的溶液中加入Fe粉,得到FeSO4溶液和Cu.
①发生主要反应的化学方程式:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4,________________________.
②FeSO4溶液经蒸发浓缩、___________、过滤等操作得到FeSO47H2O晶体.
(三)黄铜矿中铁、铜含量的测定
在科研人员指导下,兴趣小组称取25.00g黄铜矿(含少量Fe2O3和其它不含金属元素的杂质)模拟生物炼铜,使其全部转化为CuSO4、Fe2(SO4)3溶液.向溶液中加入过量NaOH溶液得到Cu(OH)2、Fe(OH)3固体.
(1)证明NaOH溶液过量的方法:静置,向上层清液中滴加________溶液,无现象.
(2)用图2装置对固体进行热分解实验.
【资料】
①在68℃时,Cu(OH)2分解为CuO;在500℃时,Fe(OH)3分解为Fe2O3.
②在1400℃时,CuO分解为Cu2O和O2,Fe2O3分解为复杂的铁的氧化物和O2.
(1)装配好实验装置后,先要________________.
(2)停止加热后仍需继续通N2,可防止倒吸和______________________________.
(3)控制不同的温度对A中固体加热,测得装置B和C中铜网的质量变化如表.
温度/℃ | 室温 | 100 | 550 | 1400 |
B装置/g | 200.00 | 201.80 | 205.04 | 205.04 |
C中铜网/g | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 101.28 |
①此黄铜矿中铜、铁元素的质量分数:ω(Cu)%=________;ω(Fe)%=__________.
②复杂的铁的氧化物化学式为__________.
【题目】.为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,某同学取30g石灰石样品,把200g稀盐酸逐次加入其中,实验数据如下:
第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 | |
稀盐酸质量/g | 50g | 50g | 50g | 50g |
余下固体质量/g | 20g | 10g | 9g | 9g |
试求:(1)此石灰石样品的纯度。(2)200g稀盐酸中所含氯化氢的质量。