Question

13．礦物資源的綜合利用，可以節(jié)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(xué)方程式：4FeS₂+11O₂═2Fe₂O₃+8SO₂．產(chǎn)生的SO₂用于生產(chǎn)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(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O．
（1）FeS₂中硫元素的化合價(jià)為-1．礦渣在煉鐵高爐內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)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(xué)興趣小組為檢驗(yàn)高爐氣中的CO、CO₂、SO₂，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置（不考慮其他氣體對(duì)該實(shí)驗(yàn)的影響）．

①該裝置不能檢驗(yàn)出的氣體是CO₂．
②裝置B的作用是除去CO₂、SO₂．
③裝置E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuO+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+CO₂．
④確認(rèn)高爐氣中含CO的依據(jù)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(qǐng)指出該裝置存在的一處明顯缺陷沒(méi)有處理尾氣．

Answer 1

分析 （1）化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零；
二氧化硫、氮氧化物是形成酸雨的重要物質(zhì)；
（2）氫氧化鈉能和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，能和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水；
高溫條件下，氧化銅和一氧化碳反應(yīng)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(kuò)散到空氣中污染環(huán)境．

解答 解：（1）FeS₂中鐵元素化合價(jià)是+2，設(shè)硫元素的化合價(jià)為x，
根據(jù)題意有：（+2）×1+x×2=0，
x=-1，
 礦渣在煉鐵高爐內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)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(yàn)出的氣體是CO₂，這是因?yàn)槎�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(yīng)生成碳酸鈉和水，能和二氧化硫反應(yīng)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(yīng)生成銅和二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(rèn)高爐氣中含CO的依據(jù)是：裝置C中澄清石灰水不變渾濁，說(shuō)明進(jìn)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(shuō)明氧化銅和一氧化碳發(fā)生了反應(yīng)；     
 d．裝置F中澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明氧化銅和一氧化碳反應(yīng)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(méi)有處理尾氣．
故填：沒(méi)有處理尾氣．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．