Question

13．礦物資源的綜合利用，可以節約資源與能源．黃鐵礦的主要成分為二硫化亞鐵（FeS₂），黃鐵礦煅燒的化學方程式：4FeS₂+11O₂═2Fe₂O₃+8SO₂．產生的SO₂用于生產硫酸，礦渣（含有少量的硫元素）用于冶鐵．
查閱資料：SO₂氣體能使品紅溶液褪色，能使澄清石灰水變渾濁，反應的化學方程式為SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O．
（1）FeS₂中硫元素的化合價為-1．礦渣在煉鐵高爐內反應產生的高爐氣含CO、CO₂、SO₂等氣體，其中SO₂是形成酸雨的氣體．
（2）某化學興趣小組為檢驗高爐氣中的CO、CO₂、SO₂，設計了如圖所示裝置（不考慮其他氣體對該實驗的影響）．

①該裝置不能檢驗出的氣體是CO₂．
②裝置B的作用是除去CO₂、SO₂．
③裝置E中發生反應的化學方程式為CuO+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+CO₂．
④確認高爐氣中含CO的依據是bcd（填小寫字母）．
a．裝置C中澄清石灰水變渾濁      b．裝置C中澄清石灰水不變渾濁
c．裝置E中黑色粉末變成紅色      d．裝置F中澄清石灰水變渾濁
（3）請指出該裝置存在的一處明顯缺陷沒有處理尾氣．

Answer 1

分析 （1）化合物中元素化合價代數和為零；
二氧化硫、氮氧化物是形成酸雨的重要物質；
（2）氫氧化鈉能和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，能和二氧化硫反應生成亞硫酸鈉和水；
高溫條件下，氧化銅和一氧化碳反應生成銅和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
（3）尾氣中的一氧化碳有毒，擴散到空氣中污染環境．

解答 解：（1）FeS₂中鐵元素化合價是+2，設硫元素的化合價為x，
根據題意有：（+2）×1+x×2=0，
x=-1，
 礦渣在煉鐵高爐內反應產生的高爐氣含CO、CO₂、SO₂等氣體，其中SO₂是形成酸雨的氣體．
故填：-1；SO₂．
（2）①該裝置不能檢驗出的氣體是CO₂，這是因為二氧化碳完全被B裝置吸收．
故填：CO₂．
②氫氧化鈉能和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，能和二氧化硫反應生成亞硫酸鈉和水，因此裝置B的作用是除去CO₂、SO₂．
故填：除去CO₂、SO₂．
③裝置E中，氧化銅和一氧化碳反應生成銅和二氧化碳，發生反應的化學方程式為：CuO+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+CO₂．
故填：CuO+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+CO₂．
④確認高爐氣中含CO的依據是：裝置C中澄清石灰水不變渾濁，說明進入E裝置的氣體中不含有二氧化碳；
裝置E中黑色粉末變成紅色，說明氧化銅和一氧化碳發生了反應；     
 d．裝置F中澄清石灰水變渾濁，說明氧化銅和一氧化碳反應生成了二氧化碳．
故選：bcd．
（3）該裝置存在的一處明顯缺陷是沒有處理尾氣．
故填：沒有處理尾氣．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．