Question

【題目】(一)某實驗小組利用如下裝置(部分固定裝置略)進行氮氣與鈣的反應(yīng)，并探究其產(chǎn)物的性質(zhì)及化學(xué)式。請回答下列問題。

（1）反應(yīng)過程中末端導(dǎo)管必須插入試管C的水中，目的是____。(填字母)

A.吸收反應(yīng)中剩余的氮氣

B.控制通入氣體的流速

C.防止空氣中的氧氣倒流進入反應(yīng)裝置，干擾反應(yīng)

（2）該小組同學(xué)認(rèn)為根據(jù)相應(yīng)的質(zhì)量關(guān)系可以求出生成物的化學(xué)式，數(shù)據(jù)記錄如下：

A的質(zhì)量m0/g	A與鈣的質(zhì)量m1/g	A與產(chǎn)物的質(zhì)量m2/g
14.80	15.08	15.15

①通過計算得到化學(xué)式CaxN2，其中x=____。

②小組同學(xué)查閱資料得知產(chǎn)物為Ca3N2，能與水強烈反應(yīng)，請寫出Ca3N2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

（二）鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用．請回答下列問題：

（1）黃鐵礦（FeS2）是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料。其中一個反應(yīng)為3FeS2+8O26SO2+Fe3O4，若有3molFeS2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_____。

（2）FeCl3與氫碘酸反應(yīng)時可生成棕色物質(zhì)，該反應(yīng)的離子方程式為____。

（3）將一定量的Fe2O3溶于160mL 5molL-1鹽酸中，再加入一定量鐵粉，鐵粉恰好完全溶解，收集到氣體2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），經(jīng)檢測，溶夜中無Fe3+，則參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為____。

Answer 1

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

【解析】

（一）（1）反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣氮氣不與水反應(yīng)也不溶于水，把導(dǎo)管插入水中可以防止空氣從導(dǎo)管進入裝置而造成氧氣與鈣發(fā)生反應(yīng)；

（2）由實驗數(shù)據(jù)表中數(shù)據(jù)，計算參加反應(yīng)鈣的質(zhì)量及生成氮化鈣的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由兩物質(zhì)的質(zhì)量計算氮化鈣化學(xué)式中x值；

（3）Ca3N2與水反應(yīng)生成氫氧化鈣與氨氣。

（二）（1）根據(jù)電子得失，得出SO2與電子數(shù)的關(guān)系；

（2）氯化鐵具有氧化性碘化氫具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化亞鐵和碘單質(zhì)；（3）參加反應(yīng)的鐵粉為與鐵離子反應(yīng)及與氫離子反應(yīng)的兩部分之和，根據(jù)氫氣的體積計算出與鹽酸反應(yīng)的鐵的物質(zhì)的量及HCl的物質(zhì)的量，再根據(jù)氯原子守恒，求出氯化鐵的物質(zhì)的量，進而求出與鐵離子反應(yīng)的鐵的物質(zhì)的量。

（1）末端導(dǎo)管必須插入試管C的水中，可起到觀察氣體流速以及防止氧氣進入反應(yīng)裝置，起到隔絕氧氣的作用，防止鈣與氧氣反應(yīng)而變質(zhì)，故答案為：BC。

（2）參加反應(yīng)鈣的質(zhì)量=15.08g14.80g=0.28g，參加反應(yīng)的氮元素的質(zhì)量為： 15.15g15.08g=0.07g，

xCa+N2═CaxN2

40x 28

0.28g 0.07g

=，解得 x=2.8。

故答案為：2.8。

（3）Ca3N2能與水反應(yīng)生成氨氣和氫氧化鈣，反應(yīng)方程式為：Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3，故答案為：Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3。

（二）（1）3FeS2+8O26SO2+Fe3O4中，Fe、S元素的化合價升高，O元素的化合價降低，SO2和Fe3O4為氧化產(chǎn)物。3molFeS2參加反應(yīng)，由O元素的化合價變化可知，轉(zhuǎn)移的電子為8mol×2×（2-0）＝32mol，故答案為：32mol。

（2）氯化鐵具有氧化性碘化氫具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化亞鐵和碘單質(zhì)，離子方程式為：2Fe3++2I-=2Fe2++I2，故答案為：2Fe3++2I-=2Fe2++I2。

（3）依次發(fā)生反應(yīng)為Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；Fe+ 2FeCl3=3FeCl2；Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；n(H2)==0.1mol，過量的鐵粉與鹽酸反應(yīng)的物質(zhì)的量為：

Fe～～～～2HCl～～～～H2

0.1mol 0.2mol 0.1mol

根據(jù)氯原子守恒，FeCl3的物質(zhì)的量為×[n(HCl)-2n(H2)]=0.16L×5mol/L-0.2mol)＝0.2mol

Fe～～～2FeCl3

0.1mol 0.2mol

所以參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為（0.1mol+0.1mol）×56g/mol＝11.2g，故答案為：11.2g。