题目内容

7．黄铁矿的主要成分是FeS2．测定黄铁矿中FeS2含量的两种方法如图所示：

已知：王水（王水是浓盐酸和浓硝酸按体积比为3：1混合而成）与FeS2反应的化学方程式：
FeS2+5HNO3+3HCl═FeCl3+2H2SO4+5NO↑+2H2O
请回答下列问题：
（1）过滤用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、还有漏斗；
（2）通常黄铁矿中会含有其它金属杂质，用方法I测定黄铁矿试样中FeS2的含量时，测定结果会偏高（填“偏高”、“偏低”、“不变”）（测定过程中产生的误差可忽略）．
（3）方法II中加足量BaCl2溶液的作用是完全除去H2SO4，写出与氯化钡反应的化学方程式H2SO4+BaCl2=2HCl+BaSO4↓；
（4）工业上一般不直接用黄铁矿冶炼铁的原因是：会产生SO2气体污染空气．
（5）称取黄铁矿试样1.60g，用方法Ⅱ进行测定，称得干燥后的滤渣质量为1.66g，假设矿石中的硫元素全部来自于FeS2，则该矿石中FeS2的质量分数是26.7%．

分析 （1）根据过滤操作使用的玻璃仪器进行分析解答；
（2）黄铁矿中会含有其它金属杂质时，与王水反应生成的盐的质量增加，再加入足量的氢氧化钠溶液时，生成的沉淀的质量增加，据此进行分析解答；
（3）根据题意，方法II是利用了硫酸与足量BaCl2溶液反应生成沉淀的质量来测定黄铁矿中FeS2含量，据此进行分析解答；
（4）根据黄铁矿中含有硫元素进行分析解答．
（5）依据硫元素守恒计算硫化亚铁质量分数

解答 解：（1）过滤操作使用的仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗等．
（2）黄铁矿中会含有其它金属杂质时，与王水反应生成的盐的质量增加，再加入足量的氢氧化钠溶液时，生成的沉淀的质量增加，测定结果会偏高；
（3）方法II中加足量BaCl2溶液之前的溶液中含有氯化铁、硫酸，加足量BaCl2溶液的作用是完全除去硫酸；硫酸和氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，反应的化学方程式为：H2SO4+BaCl2=2HCl+BaSO4↓；
（4）黄铁矿中含有硫元素，冶炼过程中有害气体二氧化硫产生．
（5）根据FeS2+5HNO3+3HCl═FeCl3+2H2SO4+5NO↑+2H2O和H2SO4+BaCl2=2HCl+BaSO4↓；
可得FeS2～2BaSO4↓；
      120        466
    m      1.66g
$\frac{120}{m}=\frac{466}{1.66g}$
m=0.427g，则该矿石中FeS2的质量分数是$\frac{0.427g}{1.6g}$×100%=26.7%，
故答案为：（1）漏斗；   
（2）偏高；     
（3）完全除去H2SO4；H2SO4+BaCl2=2HCl+BaSO4↓；
（4）会产生SO2气体污染空气．
（5）26.7%．

点评 本题难度不是很大，考查同学们新信息获取、处理及灵活运用所学知识分析问题、解决问题的能力．

练习册系列答案
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5．侯氏制碱法所得的纯碱中常含有少量氯化钠，现用下图所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数（铁架台、铁夹等固定用装置已略去）

实验步骤如下：
①按图连接装置，并检查气密性；
②准确称得盛有碱石灰（固体氢氧化钠和生石灰的混合物）的干燥管C的质量为83.4g；
③准确称得6.0g纯碱样品放入装置A的广口瓶中；
④打开装置A的分液漏斗旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；
⑤打开弹簧夹，往试管A中缓缓鼓人氮气数分钟，然后称得干燥管C的总质量为85.6g，干燥管D质量不变．
试回答：
（1）鼓入氮气的目的是排出装置内空气，防止二氧化碳对实验结果造成干扰．
（2）若没有B装置，则会导致测定实验结果偏大　（填“偏大”或“偏小”）．
（3）D装置的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，防止造成干扰．
（4）请根据实验中测得的有关数据，纯碱样品中碳酸钠的质量分数为88.3%　（结果保留一位小数）．
6．下列实验方案，设计合理的是（　　）
A．证明O2中混有少量CO2-将燃着的木条伸入集气瓶中观察是否熄灭
B．证明CaCl2粉末中混有CaCO3-取样，滴入稀盐酸观察是否有气泡产生
C．除去炭粉中混有的氧化铜-将固体粉末在空气中灼烧
D．除去N2中混有的CO2、CO-将混合气体依次通过澄清的石灰水、灼热的CuO
3．在实验室中可选择如图装置制取气体

（1）若选择B、D组合一套装置制取二氧化碳，请写出有关反应的化学方程式：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑．
（2）该套装置还可制取氧气，化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑，其发生装置可选择B或C的原因是反应物为固体、不需要加热．与B相比较，C的主要优点是什么？
2．被蚊虫叮咬过的感觉是又痛又痒．同学们从化学课上知道：蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤．课外兴趣小组同学决定对蚁酸进行探究．
【提出问题】蚁酸的成分是什么？它有什么性质？
【查阅资料】蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为HCOOH；蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物．
【实验探究一】探究蚁酸的酸性．
（1）向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成红色，说明蚁酸溶液显酸性；
（2）将锌粒放入盛有蚁酸溶液的试管中，有气泡产生，该气体是H2（填化学式）．
【实验探究二】探究蚁酸分解的两种产物．
（1）李芳同学推测出生成物中含有水，依据的原理是质量守恒定律；
（2）另一种生成物是气体，小丽提出两种猜想：
猜想①：该气体是CO2
猜想②：该气体是CO．
【设计实验】（1）先检验生成物水．将分解产生的气体通过装有无水硫酸铜的U型管．
（2）再检验另一种气体．将分解产生的气体再通过如图装置（铁架台已略去），观察现象．实验时装置A中无明显变化，装置C变浑浊，则猜想①（填“猜想①”或“猜想②”）不成立．

【讨论交流】经分析该装置还有一缺陷，你的改进措施是在C装置后添加一个尾气处理装置，以防止一氧化碳对空气产生污染．
【拓展延伸】当你被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹下列物质中的C，不能减轻痛痒．
A．氨水    B．肥皂水        C．食醋       D．纯碱溶液．
12．膨松剂是一种食品添加剂．它在面包制作过程中发生反应产生气体，使面包变得松软．膨松剂反应产生气体的量作为检验膨松剂品质的一项重要指标．已知某膨松剂含碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种，化学兴趣小组对该膨松剂进行如下探究：
【查阅资料】
 （1）2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Na2CO3+H2O+CO2↑
NH4HCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ NH3↑+H2O+CO2↑
（2）碱石灰的成分是CaO和NaOH
探究Ⅰ：检验膨松剂的成分
在玻璃管中加入该膨松剂，按如图连接好装置．

【观察与分析Ⅰ】点燃酒精灯．
（1）关闭铁夹2，打开铁夹1，观察澄清石灰水变浑浊，说明产物中有二氧化碳，该反应的化学方程式为Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O．
（2）打开铁夹2，关闭铁夹1，观察到的现象是无色酚酞试液变红，说明产物中有氨气．
（3）充分加热后，玻璃管中有（填“有”或“无”）固体．
【实验结论】该膨松剂的成分是碳酸氢钠和碳酸氢铵混合物．
探究Ⅱ：测定膨松剂受热产生气体的质量
用如图装置测定该膨松剂中样品产生的二氧化碳和氨气的质量（装置B装有膨松剂，整套装置气密性良好，各装置中气体吸收剂足量）．

【观察与分析Ⅱ】
（4）通过测定实验前后装置D的质量，其质量差即为样品产生二氧化碳的质量，装置C的作用是除去氨气和水蒸气，装置D的作用是吸收二氧化碳，若没有装置E，造成测定结果偏大（填“偏大”、“不变”或“偏小”）．
（5）实验过程中必须向装置内通入空气，装置A的作用是除去空气中的二氧化碳（填名称）．
在停止加热后，继续通入空气一段时间，目的是将装置中残留的CO2全部鼓入D中或使得生成的CO2全部被D中的碱石灰吸收．
（6）若对装置C、D、E连接顺序进行调整，即可用于测定另一份同质量相同样品受热分解产生氨气的质量．C、D、E连接顺序为DCE，通过测定实验前后装置C的质量，其质量差即为样品产生氨气的质量．
【拓展研究】
（7）若将产生的氨气通过灼热的氧化铜会生成红色固体、无色液体和气体单质三种物质，则该反应的化学方程式为2NH3+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H2O+N2．
19．皮蛋皮是一种中国传统美食．它是将鸭蛋浸入一种特制的料液中，再加工而成．根据题意回答有关问题．
【查阅资料】将纯碱，食盐加入容器中，加沸水溶解，再慢慢加入生石灰充分反应，冷却后即得到料液．写出料液制作过程中发生反应的化学方程式CaO+H2O═Ca（OH）2、Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH．
【提出问题】料液中除含有NaOH和NaCl外，还含有那些溶质？
【猜想假设】甲：只有Ca（OH）2，乙：只有Na2CO3，丙：既有Ca（OH）2，也有Na2CO3；
上述猜测中，肯定错误的是丙，理由是碳酸钠和氢氧化钙不能共存．
实验步骤实验现象
①取少量上层料液过滤，取滤液滴加一定量稀盐酸产生大量气泡
②另取少量滤液，滴加碳酸钠溶液无明显现象
【活动探究】
【得出结论】同学乙（填“甲”或“乙”）的结论是正确的．
【反思提升】丁同学取一定量的滤液于试管中，向其中滴加少量稀盐酸，却没有看到气泡产生，你认为可能的原因是稀盐酸先和氢氧化钠反应．
16．某研究性学习小组的同学为探究金属镍（Ni，银白色金属）和铜的活动性顺序，进行了一系列实验活动．请你一起参与他们的活动，并回答有关问题．
探究活动一、金属镍和铜的活动性顺序
实验方案实验现象实验结论
将金属镍加入到盛有硫酸铜溶液的试管中溶液的颜色变浅，有红色固体析出镍比铜的金属活动性强
若在生成物中Ni为+2价，则该反应的化学方程式为Ni+CuSO4=NiSO4+Cu．
实验过程中，小组同学还发现试管中有无色气体产生的“异常”现象，十分好奇，于是继续进行探究活动．
探究活动二、无色气体的成分是什么？
【猜想假设】A．氢气　　 B．氧气　　 C．二氧化硫　　 D．二氧化碳　　 E．一氧化碳
【分析推理】小明认为无色气体不可能是二氧化碳或一氧化碳，理由是反应物中不含碳元素，化学反应前后元素种类不变．
小红根据二氧化硫能够形成酸雨的事实，推测二氧化硫能溶于水，且水溶液应该呈酸性能使指示剂变色小组同学认为小红的观点合理，于是将收集到到气体收入紫色石蕊溶液溶液中，发现溶液不变色，证明无色气体不是二氧化硫．
综上所述，小组同学认为，无色气体可能是氢气，或者氧气．
【设计方案】为确定气体成分，小组同学设计了如下实验方案：
用如图所示装置进行实验，先检验气体纯度，然后将燃着的木条放在尖嘴处，发现气体燃烧并发出淡蓝色火焰，证明无色气体可能是氢气．
该实验方案中浓硫酸的作用是除去气体中的水分．
【评价与反应】小组同学认为，还可以补充一个实验，验证无色气体中含有氢元素，从而进一步证明无色气体可能是氢气．他们应补充的实验是在点燃气体的火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁产生水珠．
17．水壶内壁上常有水垢（主要成分是碳酸钙和氢氧化镁）沉积，可用食醋除掉．这是因为食醋中含有的乙酸（CH3COOH），它是一种酸．乙酸中碳、氢原子个数比为1：2；若其中氧元素质量分数为64%，则氢元素质量分数为8%．

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