初中化学有关元素化合价的计算实验题

阅读下列短文，回答问题。

红色经典影片《闪闪的红星》中有一段儿童团员潘冬子给红军送盐的故事。冬子开始把食盐装在竹筒中，打算扮作上山砍柴的人将食盐送给红军。途中发现敌人盘查严格，冬子急中生智跑到河边，把竹筒里的食盐全部溶成盐水，再用棉袄吸收，最终顺利地将食盐送给了红军。

（1）从微观角度分析，氯化钠是由 　   　（填“分子”“原子”或“离子”）构成；从元素角度分析，氯化钠溶液中+1价的元素有 　    　（填元素符号）。

（2）从盐水中重新得到食盐固体，需进行操作的名称是 　    　。

（3）氯化钠的溶解度曲线如图。假设冬子的竹筒中有358g氯化钠，10℃时最少需用 　　g水溶解。

（4）氯化钠在生活中的用途有 　    　（写出1点即可）。

氢氧化亚铁是白色难溶于水的物质，若接触到空气迅速被氧化，转化成红褐色的氢氧化铁。化学反应方程式为：4Fe（OH） ₂+O ₂+2H ₂O＝4Fe（OH） ₃，某化学兴趣小组利用实验室提供的药品：铁屑、稀硫酸、氢氧化钠溶液以及如图装置进行实验，观察到产生了白色的氢氧化亚铁沉淀。请回答下列问题：

（1）对于反应4Fe（OH） ₂+O ₂+2H ₂O＝4Fe（OH） ₃，它的化学反应基本类型是 　　，其中化合价升高的元素为 　　。（写元素名称）

（2）配制药品的蒸馏水需要加热煮沸，解释原因 　　。

（3）实验得到氢氧化亚铁涉及到的化学方程式有：

①Fe+H ₂SO ₄═FeSO ₄+H ₂↑

② 　　。（写出化学方程式）

（4）试管Ⅰ中加入的药品为 　　，试管Ⅱ中加入的药品为 　　。（均写名称）

（5）请将缺少的实验步骤补全：如图连接好仪器→检查装置气密性→装入药品迅速塞紧塞子→打开止水夹→ 　　，很快观察到白色沉淀在 　　试管中产生（填"Ⅰ"或"Ⅱ"）。

氢气作为新能源有很多优点，制取与储存氢气是氢能源利用领域的研究热点。

I．制氢：铁酸锌（ZnFe ₂O ₄）可用于循环分解水制氢，其反应可表示为：

6ZnFe ₂O ₄ 6ZnO+4Fe ₃O ₄+O ₂↑；3ZnO+2Fe ₃O ₄+H ₂O 3ZnFe ₂O ₄+H ₂↑

（1）ZnFe ₂O ₄中Fe的化合价为 　　。

（2）该循环制氢中不断消耗的物质是 　　（填化学式），得到H ₂和O ₂的质量比为 　　。

（3）氢气作为新能源的优点有 　　（任写一点）。该循环法制氢的不足之处是 　　。

Ⅱ．贮氢：合金Mg ₂Cu是一种潜在的贮氢材料，高温时在氩气保护下，由一定质量比的Mg、Cu单质熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢生成氢化物和另一种合金，其化学方程式为：2Mg ₂Cu+3H ₂ 3MgH ₂+MgCu ₂

（4）熔炼制备Mg ₂Cu合金时，通入氩气的目的是 　　。

（5）氢化物MgH ₂与水反应生成一种碱，并释放出H ₂． 其化学反应方程式为 　　。

（6）11.2g Mg ₂Cu完全吸氢后所得混合物与过量盐酸反应，放出H ₂的质量为 　　g。

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（FeS ₂），黄铁矿煅烧的化学方程式：4FeS ₂+11O ₂═2Fe ₂O ₃+8SO ₂．产生的SO ₂用于生产硫酸，矿渣（含有少量的硫元素）用于冶铁．

查阅资料：SO ₂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SO ₂+Ca（OH） ₂═CaSO ₃↓+H ₂O．

（1）FeS ₂中硫元素的化合价为 　 　．矿渣在炼铁高炉内反应产生的高炉气含CO、CO ₂、SO ₂等气体，其中 　 　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、CO ₂、SO ₂，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 　 　．

②装置B的作用是 　 　．

③装置E中发生反应的化学方程式为 　 　．

④确认高炉气中含CO的依据是 　   （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 　 　．

工业上以黄铁矿（主要成分是二硫化亚铁FeS₂）为原料，生产硫酸。将黄铁矿（FeS₂）粉碎，加入沸腾炉中瓶鼓入空气进行高温煅烧，得到气体和炉渣，气体经过一系列变化得到硫酸。请回答下列问题：

Ⅰ．FeS₂中硫元素的化合价为　　。

Ⅱ．将黄铁矿粉碎，目的是　　。

Ⅲ．已知炉渣的主要成分为铁的某一种氧化物，甲同学对炉渣中铁的氧化物进行探究。

【查阅资料】

1．Fe₃O₄+8HCl═FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O

2．向FeCl₂溶液中滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，而向FeCl₃溶液中滴加铁氰化钾溶液不产生蓝色沉淀。

3．向FeCl₃溶液中滴加无色的硫氰化钾溶液时，溶液变成红色，而向FeCl₂溶液中滴加无色的硫氰化钾溶液时，溶液不变成红色。

【提出猜想】猜想1：炉渣中铁的氧化物为FeO    猜想2：炉渣中铁的氧化物为Fe₂O₃

猜想3：炉渣中铁的氧化物为　　。（填化学式）

【方案设计】

1．取少量炉渣于烧杯中，加入过量的稀盐酸（杂质不溶于稀盐酸），充分搅拌，过滤。

2．取上述滤液少许于A、B两试管中，向A试管中滴入铁氰化钾溶液，设想有两种可能的实验现象：①产生蓝色沉淀；②不产生蓝色沉淀。向B试管中滴入少量无色的硫氰化钾溶液，设想也有两种可能的实验现象：③溶液变为红色；④溶液不变红色。

请你帮助甲同学填写猜想成立时，A、B两试管中的实验现象（用①②③④填空）：

若猜想1成立，则实验现象为　　。

若猜想2成立，则实验现象为　　。

若猜想3成立，则实验现象为　　。

【实验验证】甲同学取滤液少许于试管中，向试管中滴加铁氰化钾溶液或无色的硫氰化钾溶液中的一种试剂就证明了猜想2成立，甲同学滴加的试剂为　　。