题目内容
【题目】某黑色物质甲只含两种元素，为探究物质甲的组成和性质，设计并完成如下实验。其中气态氢化物乙在标况下的密度为 1.518 g·L-1，甲和乙中相同元素的化合价相同。
（1）甲的组成元素_____________。
（2）写出甲与足量浓盐酸反应的离子方程式______________。
（3）气体乙在过量空气中充分燃烧后，再将混合气体通入BaCl2溶液，出现白色沉淀。写出该过程中总反应的离子方程式_________________ 。
【答案】Fe、S Fe3S4 +6H+=3Fe2++S↓+H2S↑ 2SO2+O2+2H2O+2Ba2+=2BaSO4↓+4H+
【解析】
甲与足量浓盐酸反应得到的滤液中加入足量NaOH溶液，产生白色沉淀，白色沉淀变为红褐色，滤液中含Fe2+，红褐色沉淀为Fe(OH)3，红褐色Fe(OH)3灼烧后得到24g的固体为Fe2O3，根据Fe守恒，甲中含Fe元素，且n(Fe)=2n(Fe2O3)=
2=0.3mol；甲+浓盐酸
气态氢化物乙+滤液+淡黄色沉淀，甲中只含两种元素，M(乙)=1.518g/L
22.4L/mol≈34g/mol，乙为H2S，淡黄色沉淀为S，n(S)=
=0.1mol，甲中含S元素，乙中硫元素的化合价为-2价，甲和乙中相同元素的化合价相同，甲中硫元素的化合价为-2价；甲与浓盐酸的反应为氧化还原反应，设甲中Fe元素的平均化合价为x，根据得失电子守恒，0.3mol[x-(+2)]=0.1mol[0-(-2)]，解得x=
，根据正负化合价代数和为0，甲的化学式为Fe3S4。
（1）由上述分析可知，甲的化学式为Fe3S4，故甲由Fe和S两种元素组成；
本题答案为：Fe、S。
（2）甲与足量浓盐酸反应的离子方程式为：Fe3S4 +6H+=3Fe2++S↓+H2S↑；
本题答案为：Fe3S4 +6H+=3Fe2++S↓+H2S↑。
（3）气体乙是H2S，在过量空气中充分燃烧后，生成SO2，将燃烧后的混合气体（SO2、O2）通入BaCl2溶液，出现白色沉淀BaSO4，离子方程式为：2SO2+O2+2H2O+2Ba2+=2BaSO4↓ +4H+；
本题答案为：2SO2+O2+2H2O+2Ba2+=2BaSO4 ↓+4H+。
【题目】以NaCl为主要成分的融雪剂会腐蚀桥梁、铁轨等钢铁设备。某研究小组探究NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响。
（1）将滤纸用3.5%的NaCl溶液润湿，涂上铁粉、碳粉的混合物，贴在表面皿上。在滤纸上加几滴检验试剂，再缓慢加入NaCl溶液至没过滤纸，操作如下所示：
①实验ⅰ的现象说明，得电子的物质是_______________________________。
②碳粉的作用是___________________________________________________。
③为了说明NaCl的作用，需要补充的对照实验是_____________________。
（2）向如图示装置的烧杯a、b中各加入30mL 3.5%的NaCl溶液，闭合K，指针未发生偏转。加热烧杯a，指针向右偏转。
①取a、b中溶液少量，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，a中出现蓝色沉淀，b中无变化，b中铁片作________极。
②加热后，指针发生偏转的原因可能是_____________________。
（3）用（2）中图示装置探究不同浓度NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响，向烧杯a、b中各加入30mL不同质量分数的NaCl溶液，实验记录如下表所示。
实验 | a | b | 指针偏转方向 |
I | 0.1% | 0.01% | 向右 |
II | 0.1% | 3.5% | 向左 |
Ⅲ | 3.5% | 饱和溶液 | 向右 |
①Ⅱ中，b中电极发生的电极反应式是_______________________________。
②Ⅲ中，铁在饱和NaCl溶液中不易被腐蚀。查阅资料可知：在饱和NaCl溶液中O2浓度较低，钢铁不易被腐蚀。设计实验证明：_______________________________。
（4）根据上述实验，对钢铁腐蚀有影响的因素是_______________________________。
