Question

10．豐富多彩的生活展示著化學(xué)與生活的完美結(jié)合．回答下列問(wèn)題：
（1）用電力驅(qū)動(dòng)代替燃油的電動(dòng)汽車(chē)被稱為“未來(lái)汽車(chē)”．
①圖1中標(biāo)示物④（填序號(hào)）是復(fù)合材料．
②生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)需要消耗大量的鋼鐵，寫(xiě)出工業(yè)上以磁鐵礦（主要成分為四氧化三鐵）為原料煉鐵的化學(xué)反
應(yīng)方程式：4CO+Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂．
（2）《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定水的總硬度（以碳酸鈣計(jì)）不超過(guò)450mg/L，測(cè)得某水樣的硬度為600mg/L，則1噸該水樣中含鈣的質(zhì)量約為240克，生活中常用肥皂水來(lái)區(qū)分硬水和軟水，若為軟水，鑒別時(shí)加入肥皂水觀察到的現(xiàn)象為浮渣少，泡沫多．K₂FeO₄是一種常用的凈水劑，其中鐵的化合價(jià)為+6價(jià)．
（3）氯化鈣在工業(yè)上可用于制造防凍液等．某廠以石灰石為原料生產(chǎn)CaCl₂•2H₂O的流程如圖2．原料石灰石中含有的雜質(zhì)主要是Fe₂O₃、MgSO₄和MgCO₃．

①試劑1的名稱為氯化鋇溶液．
②加入Ca（OH）₂除去的雜質(zhì)離子是Fe³⁺和Mg²⁺．
③實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過(guò)濾操作所用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗．
④若過(guò)濾后的濾液呈堿性，則加入適量鹽酸的目的是除去過(guò)量的Ca（OH）₂，提高產(chǎn)品純度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)材料的分類(lèi)以及化學(xué)方程式的寫(xiě)法來(lái)分析；
（2）根據(jù)化合物中元素的含量以及化合價(jià)的計(jì)算方法來(lái)分析；
（3）①根據(jù)除去SO₄^2-常用的試劑分析回答；
②氫氧化鈣能與溶液中氯化鎂、氯化鐵生成氫氧化鎂、氫氧化鐵的沉淀，因此，加入的氫氧化鈣可除去溶液中鎂離子、鐵離子；
③根據(jù)過(guò)濾操作的實(shí)驗(yàn)來(lái)分析；
④若濾液呈堿性，可說(shuō)明前面操作所加氫氧化鈣過(guò)量，為得到較純凈氯化鈣，應(yīng)加入稀鹽酸進(jìn)行中和．

解答 解：（1）橡膠輪胎是由合成橡膠、金屬材料復(fù)合而成的復(fù)合材料；在高溫的條件下，一氧化碳與四氧化三鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳；故填：④；②4CO+Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂；
（2）1噸該水樣中含鈣的質(zhì)量約為600mg×$\frac{40}{40+12+16×3}×100%$=240mg；不超過(guò)450mg/L，所以屬于軟水，加入肥皂水后浮渣少、泡沫多；鉀元素顯+1價(jià)，氧元素顯-2價(jià)，設(shè)鐵元素的化合價(jià)是x，根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，可得：（+1）×2+x+（-2）×4=0，則x=+6價(jià)．
故填：240；浮渣少，泡沫多；+6；
（3）①加入試劑1是為了除去SO₄^2-，由于溶液中含有氯離子，應(yīng)選擇適合合題意的試劑1是氯化鋇溶液；故填：氯化鋇溶液；
②氫氧化鈣能與溶液中氯化鐵、氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀、氫氧化鎂沉淀和氯化鈣，因此，除去的雜質(zhì)離子為鎂離子、鐵離子；故填：Fe³⁺和Mg²⁺
③實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過(guò)濾操作所用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗，故填：漏斗；
④如果濾液顯堿性，則前后操作中加入的氫氧化鈣過(guò)量，可加入稀鹽酸與氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和水，除去氫氧化鈣而得到較為純凈的氯化鈣；
故填：除去過(guò)量的Ca（OH）₂，提高產(chǎn)品純度．

點(diǎn)評(píng) 解題時(shí)緊扣生產(chǎn)目的分析生產(chǎn)流程圖，明確流程圖中各操作在生產(chǎn)過(guò)程中的作用，整體把握生產(chǎn)過(guò)程，這是解答所提出的問(wèn)題的基礎(chǔ)．