Question

回答下列问题：

(1)黄铁矿为原料(主要成分是FeS₂) 为原料，生产硫酸的简要流程图如下:

①黄铁矿中铁为+2价，则硫元素化合价是_________________。

②将黄铁矿粉碎，目的是_________________。

③实验室将所得浓硫酸稀释方法是_________________。

(2)A为含三种元素的钠盐，C为相对分子质量为100白色不溶物，请填空:

①B为食品干燥剂其化学式为___________________________；所有的转化关系中属于复分解反应的方程式为________________________________。

②要得到无色溶液D和固体C的方法是___________________________。

③无色溶液D中必定有的溶质为___________，请你设计实验证明无色溶液D中还有溶质A, ______。

Answer

-1 增大反应物接触面积，从而增大反应速率 把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌 CaO Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH 过滤 NaOH 取少量无色溶液D于试管中，滴加少量氯化钙溶液，如果有白色沉淀生成，证明含有碳酸钠

【解析】

氢氧化钙由氧化钙与水反应所得，化学方程式为CaO+H2O═Ca（OH）2；

验证溶液中含有碳酸根离子，可向溶液中滴加可溶性钙盐、可溶性钡盐或稀盐酸，如有沉淀生成或气体生成，则证明溶液中含有碳酸根离子。

（1）①二硫化亚铁（FeS2）中铁元素的化合价为+2价，根据化合物中各元素正负化合价的代数和为零，设硫元素的化合价为x，则（+2）+2x=0，解得x=-1，所以二硫化亚铁（FeS2）中硫元素的化合价为-1价；故填：-1；
②反应物颗粒越小，反应时接触面积越大，反应速率越快，所以将黄铁矿粉碎，目的是增大反应物接触面积，从而增大反应速率；故填：增大反应物接触面积，从而增大反应速率；

③稀释浓硫酸的正确操作是：稀释浓硫酸时，要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌；故填：把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌；

（2）根据C为相对分子质量为100的白色不溶物，所以C可能为碳酸钙，碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，B、A和水反应生成碳酸钙，A为含三种元素的钠盐，所以B为CaO，A与B反应生成碳酸钙和D，利用守恒可知A中含碳酸根，又知A为含三种元素的钠盐，所以A为碳酸钠，D为碳酸钠和氢氧化钙反应生成的氢氧化钠。经验证，推导正确。

①B为氧化钙，可用于食品干燥剂，化学式为CaO；A、B和水反应是氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，属于复分解反应，碳酸钙高温煅烧生成二氧化碳和氧化钙，属于分解反应；故填：CaO；Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH；

②要将无色溶液D和固体C分离，方法是过滤；故填：过滤；

③D溶液为碳酸钠和氢氧化钙反应后所形成的溶液，依据Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH，反应后溶液一定含有NaOH；要证明无色溶液D中还有溶质碳酸钠，可以取少量无色溶液D于试管中，滴加少量氯化钙溶液，如果有白色沉淀生成，证明含有碳酸钠。因为碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀。故填：NaOH；取少量无色溶液D于试管中，滴加少量氯化钙溶液，如果有白色沉淀生成，证明含有碳酸钠。