题目内容

4．以黄铁矿（主要成分为二硫化亚铁）生产硫酸的工艺流程如图所示．

回答下列问题：
（1）沸腾炉内主要发生如下反应，请将化学方程式补充完整．4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2
（2）炉渣用于炼铁，反应的化学方程式为3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
（3）所得硫酸可稀释成各种不同浓度用于科学研究及工业生产，浓硫酸稀释的操作方法是将浓硫酸盐烧杯壁慢慢倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌．
（4）整个过程中，硫元素的化合价有-1，+4，+6．

分析 （1）根据质量守恒定律进行分析；
（2）根据一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳进行分析；
（3）根据稀释浓硫酸的正确操作进行分析；
（4）根据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，+2+2x=0，x=-1，硫元素为-1价，二氧化硫中，硫显示+4价，三氧化硫中硫元素显示+6价进行分析．

解答 解：（1）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，反应前：Fe原子有4个，S原子有8个，O原子有22个，反应后S原子有8个，O原子有16个，所以空格部分为：Fe2O3；
（2）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；
（3）浓硫酸稀释的操作方法是：将浓硫酸盐烧杯壁慢慢倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌；
（4）FeS2名称为二硫化亚铁中铁元素是+2价，设硫元素的化合价为x，+2+2x=0，x=-1，硫元素为-1价，二氧化硫中，硫显示+4价，三氧化硫中硫元素显示+6价，所以整个过程中，硫元素的化合价有：-1，+4，+6．
故答案为：（1）Fe2O3；
（2）3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；
（3）将浓硫酸盐烧杯壁慢慢倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌；
（4）-1，+4，+6．

点评 解答本题的关键是要知道化学变化中的元素质量守恒特点，知道反应物接触面积越大，反应越剧烈，熟悉方程式的书写注意事项，知道浓硫酸的稀释方法．

练习册系列答案
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14．下列气体在洁净空气中不应该含有的是（　　）
A．氧气B．氮气C．稀有气体D．二氧化硫
15．向图所示的烧杯中加入一种物质，搅拌后，发现塑料片上的水结了冰，则加入的物质是（　　）
A．食盐B．生石灰C．硝酸铵D．氢氧化钠固体
12．常用于食品调味的是食盐．
19．做完氢氧化钠与称硫酸中和反应的实验后，兴趣小组的同学对反应后溶液中的溶质成分产生了兴趣，请你与他们一起进行以下探究．
【提出问题】溶液中的溶质是什么物质？
【作出猜想】（1）甲同学认为溶液中的溶质只有Na2SO4一种物质．
（2）乙同学认为溶液中的溶质Na2SO4是和H2SO4（硫酸）两种物质．
（3）丙同学认为溶液中的溶质是Na2SO4和NaOH两种物质．
【查阅资料】①Na2SO4溶液显中性．
②Al与强碱NaOH溶液反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）等物质．
【实验验证】
实验操作实验现象实验结论
乙同学
实验		取中和反应后的溶液少许于试管中，将表面反复打磨后的铝片放入试管的溶液中铝片逐渐溶解，并有大量气泡冒出，收集气体点燃，火焰呈淡蓝色猜想（2）成立
丙同学
实验		取中和反应后的溶液少许于试管中，向试管中滴加几滴无色酚酞试液溶液变红色猜想（3）成立
【总结反思】丁同学根据乙、丙两位同学的实验现象，首先肯定猜想（1）不成立．经过进一步分析，丁同学认为猜想（2）也不成立，他的理由是滴入酚酞试液后，溶液变红色，说明溶液呈碱性，溶液中不可能含有硫酸．兴趣小组的同学经过充分讨论，一致认为猜想（3）成立．
【知识拓展】（1）生活中能否用铝制品来盛放强碱性溶液？不能（填“能”或“不能”）
（2）乙同学的实验中铝片与NaOH（氢氧化钠）溶液发生了反应，化学方程式
（3）丁同学认为铝制品不能用清洁球擦洗，你认为原因是容易破坏铝在空气中被氧化后在其表面形成致密的氧化膜保护层．
9．请用所学化学知识解释下列原理（能写化学方程式要写化学方程式）．
（1）浓硫酸可用作某些气体的干燥剂，说明它们具有吸水性．
（2）能用盐酸除去热水瓶壁上的水垢（碳酸钙）的原理是2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2↑+H2O．
（3）氢氧化钠需密封保存，原因是易潮解；2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O．
（4）用含Al（OH）3的药物治疗胃酸过多的原理Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2O．
（5）洗涤剂能除去油污，是因为它具有乳化功能．
（6）在铁制品表面涂油、刷漆或镀铬等都能防止铁生锈，其原理是隔绝氧气（空气）和水．
16．铁元素是血红蛋白的组成成分，在人体内能帮助输送O2，缺少它易引起贫血；蛋白质是构成人体细胞的基本物质，是机体生长及修复受损组织的主要原料；目前人类生活中重要的三大化石燃料都属于不可再生能源（填“可再生”或“不可再生”），所以节约和合理使用能源人人有责．其中气体燃料的主要成分是（填化学式）CH4．
13．最近流行的影片《火星救援》，在一次人类登陆火星的任务中，宇航员马克•沃特尼经历了一场恶劣的风暴后，与他的机组成员失联，所有人都认为他在这次任务中丧生．然而，马克却幸运地活了下来，然而他发现自己孤单地置身于没有水的异星球．马克用他的聪明才智利用火箭燃料制造了水并在火星存活了500多天，该火箭的燃料是偏二甲肼[C2H8N2]，助燃剂是四氧化二氮（N2O4），下列有关说法正确的是（　　）
A．在宇宙仓中（失重条件下）比地球上难做过滤实验
B．偏二甲肼由碳原子、氢分子、氮分子组成
C．偏二甲肼由2个碳原子、8个氢原子、2个氮原子构成
D．四氧化二氮组成元素氮、氧的质量比为1：2
14．下列关于炼铁的说法不正确的是（　　）
A．工业炼铁所用的设备是高炉B．为充分利用一氧化碳要先加热试管
C．工业炼铁原料要用到石灰石D．实验室模拟炼铁时要进行尾气处理

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