Question

【题目】(一)某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)进行氮气与钙的反应，并探究其产物的性质及化学式。请回答下列问题。

（1）反应过程中末端导管必须插入试管C的水中，目的是____。(填字母)

A.吸收反应中剩余的氮气

B.控制通入气体的流速

C.防止空气中的氧气倒流进入反应装置，干扰反应

（2）该小组同学认为根据相应的质量关系可以求出生成物的化学式，数据记录如下：

A的质量m0/g	A与钙的质量m1/g	A与产物的质量m2/g
14.80	15.08	15.15

①通过计算得到化学式CaxN2，其中x=____。

②小组同学查阅资料得知产物为Ca3N2，能与水强烈反应，请写出Ca3N2与水反应的化学方程式_____。

（二）铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用．请回答下列问题：

（1）黄铁矿（FeS2）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2+8O26SO2+Fe3O4，若有3molFeS2参加反应，转移电子的物质的量为_____。

（2）FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为____。

（3）将一定量的Fe2O3溶于160mL 5molL-1盐酸中，再加入一定量铁粉，铁粉恰好完全溶解，收集到气体2.24L（标准状况），经检测，溶夜中无Fe3+，则参加反应的铁粉的质量为____。

Answer 1

【答案】BC 2.8 Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3 32 2Fe3++2I-=2Fe2++I2 11.2g

【解析】

（一）（1）反应产生的尾气氮气不与水反应也不溶于水，把导管插入水中可以防止空气从导管进入装置而造成氧气与钙发生反应；

（2）由实验数据表中数据，计算参加反应钙的质量及生成氮化钙的质量，根据反应的化学方程式，由两物质的质量计算氮化钙化学式中x值；

（3）Ca3N2与水反应生成氢氧化钙与氨气。

（二）（1）根据电子得失，得出SO2与电子数的关系；

（2）氯化铁具有氧化性碘化氢具有还原性，二者发生氧化还原反应生成氯化亚铁和碘单质；（3）参加反应的铁粉为与铁离子反应及与氢离子反应的两部分之和，根据氢气的体积计算出与盐酸反应的铁的物质的量及HCl的物质的量，再根据氯原子守恒，求出氯化铁的物质的量，进而求出与铁离子反应的铁的物质的量。

（1）末端导管必须插入试管C的水中，可起到观察气体流速以及防止氧气进入反应装置，起到隔绝氧气的作用，防止钙与氧气反应而变质，故答案为：BC。

（2）参加反应钙的质量=15.08g14.80g=0.28g，参加反应的氮元素的质量为： 15.15g15.08g=0.07g，

xCa+N2═CaxN2

40x 28

0.28g 0.07g

=，解得 x=2.8。

故答案为：2.8。

（3）Ca3N2能与水反应生成氨气和氢氧化钙，反应方程式为：Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3，故答案为：Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3。

（二）（1）3FeS2+8O26SO2+Fe3O4中，Fe、S元素的化合价升高，O元素的化合价降低，SO2和Fe3O4为氧化产物。3molFeS2参加反应，由O元素的化合价变化可知，转移的电子为8mol×2×（2-0）＝32mol，故答案为：32mol。

（2）氯化铁具有氧化性碘化氢具有还原性，二者发生氧化还原反应生成氯化亚铁和碘单质，离子方程式为：2Fe3++2I-=2Fe2++I2，故答案为：2Fe3++2I-=2Fe2++I2。

（3）依次发生反应为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；Fe+ 2FeCl3=3FeCl2；Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；n(H2)==0.1mol，过量的铁粉与盐酸反应的物质的量为：

Fe～～～～2HCl～～～～H2

0.1mol 0.2mol 0.1mol

根据氯原子守恒，FeCl3的物质的量为×[n(HCl)-2n(H2)]=0.16L×5mol/L-0.2mol)＝0.2mol

Fe～～～2FeCl3

0.1mol 0.2mol

所以参加反应的铁粉的质量为（0.1mol+0.1mol）×56g/mol＝11.2g，故答案为：11.2g。