Question

13．矿物资源的综合利用，可以节约资源与能源．黄铁矿的主要成分为二硫化亚铁（FeS₂），黄铁矿煅烧的化学方程式：4FeS₂+11O₂═2Fe₂O₃+8SO₂．产生的SO₂用于生产硫酸，矿渣（含有少量的硫元素）用于冶铁．
查阅资料：SO₂气体能使品红溶液褪色，能使澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O．
（1）FeS₂中硫元素的化合价为-1．矿渣在炼铁高炉内反应产生的高炉气含CO、CO₂、SO₂等气体，其中SO₂是形成酸雨的气体．
（2）某化学兴趣小组为检验高炉气中的CO、CO₂、SO₂，设计了如图所示装置（不考虑其他气体对该实验的影响）．

①该装置不能检验出的气体是CO₂．
②装置B的作用是除去CO₂、SO₂．
③装置E中发生反应的化学方程式为CuO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO₂．
④确认高炉气中含CO的依据是bcd（填小写字母）．
a．装置C中澄清石灰水变浑浊      b．装置C中澄清石灰水不变浑浊
c．装置E中黑色粉末变成红色      d．装置F中澄清石灰水变浑浊
（3）请指出该装置存在的一处明显缺陷没有处理尾气．

Answer 1

分析 （1）化合物中元素化合价代数和为零；
二氧化硫、氮氧化物是形成酸雨的重要物质；
（2）氢氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，能和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水；
高温条件下，氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
（3）尾气中的一氧化碳有毒，扩散到空气中污染环境．

解答 解：（1）FeS₂中铁元素化合价是+2，设硫元素的化合价为x，
根据题意有：（+2）×1+x×2=0，
x=-1，
 矿渣在炼铁高炉内反应产生的高炉气含CO、CO₂、SO₂等气体，其中SO₂是形成酸雨的气体．
故填：-1；SO₂．
（2）①该装置不能检验出的气体是CO₂，这是因为二氧化碳完全被B装置吸收．
故填：CO₂．
②氢氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，能和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水，因此装置B的作用是除去CO₂、SO₂．
故填：除去CO₂、SO₂．
③装置E中，氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：CuO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO₂．
故填：CuO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO₂．
④确认高炉气中含CO的依据是：装置C中澄清石灰水不变浑浊，说明进入E装置的气体中不含有二氧化碳；
装置E中黑色粉末变成红色，说明氧化铜和一氧化碳发生了反应；     
 d．装置F中澄清石灰水变浑浊，说明氧化铜和一氧化碳反应生成了二氧化碳．
故选：bcd．
（3）该装置存在的一处明显缺陷是没有处理尾气．
故填：没有处理尾气．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．