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专题 05 元素及其化合物的性质与应用
(考试时间：75分钟 试卷满分：100分)
一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项是符合题目要求的)
1．(2024·山西吕梁高三联考)下列说法正确的是( )
A．Cl 和Br 分别与Fe2+反应得到Cl-和 Br-
2 2
B．加热NaI与浓HPO 混合物可制备HI，说明HPO 比HI酸性强
3 4 3 4
C．1mol SO 与1mol NO 分别通入1L水中可产生相同浓度的HSO 和HNO
3 2 2 4 3
D．浓HNO 和稀HNO 与Cu反应的还原产物分别为NO 和NO，故稀HNO 氧化性更强
3 3 2 3
【答案】A
【解析】A项，Cl 和Br 氧化性均强于Fe3+，都能将Fe2+氧化为Fe3+，本身被还原Cl-和 Br-，A正确；
2 2
B项，HI的沸点低，易挥发加热NaI与浓HPO 混合物发生反应生成HI利用的是高沸点酸制备低沸点酸的
3 4
原理，B错误；C项，1mol SO 与足量的水反应生成1mol HSO ，1mol NO 与足量的水反应生成的HNO
3 2 4 2 3
小于1mol，C错误；D项，相同条件下根据铜与浓硝酸、稀硝酸反应的剧烈程度可知，浓硝酸的氧化性大
于稀硝酸的氧化性，D错误；故选A。
2．对下列事实的解释正确的是( )
A．氯气可以使湿润的有色布条褪色，是因为氯气具有漂白性
B．医疗上可用硫酸钡作x射线透视肠胃的内服药，是因为硫酸钡不溶于酸
C．向50mL18mol·L-1 的HSO 溶液中加入足量的铜片加热充分反应后，被还原的HSO 的物质的量等
2 4 2 4
于0.45mol
D．常温下，浓HSO 可以用铝制容器贮存，说明铝与浓HSO 不反应
2 4 2 4
【答案】B
【解析】A项Cl 不具有漂白作用，而是其与水反应生成的 HClO的强氧化性；C项因随着反应的进
2
行，硫酸的浓度降低，稀硫酸不能与铜反应，不正确；D项因常温下浓硫酸使铝钝化(化学变化)，形成致
密的氧化膜阻碍了反应的继续进行。
3．(2024·天津高三期中)类比推理是化学中常用的思维方法。下列推理正确的是( )
A．Na与O 在加热条件下反应生成NaO，故可推测Li与O 在加热条件下反应生成LiO
2 2 2 2 2 2
B．BaSO 可用作医疗X射线检查的内服药剂，俗称“钡餐”，故可推测BaCO 也用作“钡餐”
4 3
C．工业上采用电解熔融NaCl的方法冶炼金属钠，故工业上也可用电解熔融AlCl 的方法冶炼金属铝
3
D．SO 与HO反应生成HSO ，故可推测SSO 与NaO 反应生成NaSO
2 2 2 4 2 2 2 2 4
【答案】D
【解析】A项，Li与O 在加热条件下反应只生成LiO，A错误；B项，碳酸钡能和胃酸盐酸生成有毒
2 2
的氯化钡，B错误；C项，AlCl 为共价化合物，熔融不导电，工业上可用电解熔融氧化铝的方法冶炼金属
3
铝，C错误； D项，过氧化氢、过氧化钠均具有强氧化性，SO 与HO反应生成HSO ，故可推测SO 与
2 2 2 4 2
NaO 反应生成NaSO ，D正确；故选D。
2 2 2 44．(2024·浙江高三选考模拟)下列关于元素及其化合物的性质说法正确的是( )
A．工业上利用水和NO 反应制备硝酸
2
B．工业上用焦炭和金刚砂反应制备粗硅
C．用铁与浓硫酸常温下反应制备SO
2
D．La-Ni储氢合金在加热条件下可与氢气反应生成稳定的金属氢化物
【答案】A
【解析】A项，二氧化氮和水反应生成硝酸和NO，A正确；B项，工业上用焦炭还原石英砂制备粗
硅，B错误；C项，常温下铁在浓硫酸的条件下钝化，反应生成一种致密的氧化物膜阻止进一步的反应，
不能制备SO ，C错误；D项，La-Ni储氢合金是一种新型合金材料，能吸收大量氢气，并与氢气结合成金
2
属氢化物，但在加热条件下该金属氢化物不稳定可分解出氢气，D错误；故选A。
5．根据下列各反应现象所归纳的元素性质不正确的是( )
A．将一小块钠投入到盛有硫酸铜溶液的烧杯中，发现没有紫红色的铜析出。不能说明钠的金属性比铜
弱
B．用湿润的淀粉碘化钾试纸放置在有氯气产生的导管上端，发现试纸变蓝。说明氯元素的非金属性比
碘元素强
C．把HS气体和Cl 在集气瓶中混合，一段时间后发现瓶壁有淡黄色固体析出。说明Cl的非金属性比
2 2
S强
D．将0.1 mol Na、Mg、Al分别与足量稀盐酸反应，除共同产生H 外，还分别生成了NaCl、MgCl 、
2 2
AlCl ，金属失去的电子数分别为0．1 mol、0．2 mol、0．3 mol。说明这三种金属的活泼性为：Al＞Mg＞
3
Na
【答案】D
【解析】A项，反应方程式：2Na+2HO=2NaOH+H ↑ CuSO4+NaOH=Cu(OH) +Na SO 整个过程不涉及
2 2 2 2 4
到置换反应，所以不能说明钠的金属性比铜强还是弱，故 A正确；B项，Cl+2KI=2KCl+I 氯气是氧化
2 2
剂，碘单质是氧化产物，故氧化性：氯气>碘单质，所以氯元素的非金属性比碘元素强，故B正确；C
项，HS+ Cl S↓+2HCl氯气是氧化剂，S是氧化产物，故氧化性：氯气＞S，故Cl的非金属性比S强，所
2 2=
以C正确；D项，金属性强弱是根据金属得失电子的能力来判断的，不能根据电子得失电子的数目来判
断，故D错误。
6．在火星上工作的美国“勇气号”、“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关 Fe O 及硫酸盐
2 3
的信息，以证明火星上存在或曾经存在过水。以下叙述正确的是( )
A．铝热剂就是单指Fe O 粉和铝粉的混合物
2 3
B．检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe O 的操作步骤为：样品→粉碎→加水溶解→过滤→向滤
2 3
液中滴加KSCN溶液
C．还原a mol Fe O 所需H、Al、CO的物质的量之比为3∶2∶3
2 3 2
D．明矾属于硫酸盐，含结晶水，是混合物
【答案】C
【解析】A项，铝热剂是难熔金属氧化物和铝组成的混合物，不一定是由三氧化二铁和铝组成；B项，检验三氧化二铁的操作步骤为：样品→粉碎→加盐酸溶解→滴加KSCN溶液；D项，明矾含有结晶
水，但是纯净物；在还原Fe O 时，1 mol H 失去2 mol电子，1 mol Al失去3 mol电子，1 mol CO失去2
2 3 2
mol电子，所以据得失电子守恒即可判断C正确。
7．(2024·湖北荆州·高三荆州中学校考阶段练习)已知水合肼(N H•H O)具有较强还原性，通常可被氧
2 4 2
化为N。现用如图流程可制得较纯的单质Pt，下列有关说法不正确的是( )
2
A．王水是由浓盐酸与浓硝酸组成，与粗Pt反应时浓硝酸表现出强氧化性
B．已知H[PtCl ]是配合物，则中心原子是Pt，配位数为6
2 6
C．脱硝除去残余的HNO 和氮氧化物，主要目的是防止其污染环境
3
D．由PtO 制得1mol纯Pt，理论上至少需要1molN H•H O作还原剂
2 2 4 2
【答案】D
【解析】A项，王水由浓盐酸与浓硝酸按3:1体积比混合而成，与粗Pt反应时生成H[PtCl ]、NO等，
2 6
所以浓硝酸表现强氧化性，A正确；B项，已知H[PtCl ]是配合物，则中心原子是Pt，6个Cl-与Pt以配位
2 6
键相结合，所以配位数为6， B正确；C项，脱硝的目的，是从环境保护的角度考虑，除去残余的HNO
3
和氮氧化物，防止其污染环境，C正确；D项，由PtO 制得1mol纯Pt，发生反应的关系式为PtO——
2 2
NH∙H O，由H[PtCl ]制得纯Pt，发生反应的关系式为H[PtCl ]——N H∙H O，则理论上至少需要
2 4 2 2 6 2 6 2 4 2
2molN H∙H O作还原剂，D不正确；故选D。
2 4 2
8．在一定温度和催化剂作用下，NO跟NH 可以发生反应生成N 和HO。现有NO和NH 的混合物
3 2 2 3
1mol，充分反应后所得产物中，经还原得到的N 比经氧化得到的N 多1.4g。已知反应的化学方程式：
2 2
4NH +6NO 5N+6H O，则下列说法正确的是( )
3 2 2
A．当转移的电子数约为3.612×1023时，则标况下有4.48L氨气被还原
B．氧化产物和还原产物的物质的量比为3：2
C．若以上反应进行完全，原混合物中NO与NH 的物质的量之比为可能为3：7
3
D．若有混合物中有0.2molNH ，则参与反应的NO为0.8mol
3
【答案】C
【解析】A项，当转移的电子数约为3.612×1023时，电子的物质的量为0.6mol，发生反应的NH 的物
3
质的量为：0.2mol，标准状况下体积为：4.48L，但是氨气化合价升高被氧化，A错误；B项，根据分析过
程可知氧化产物和还原产物的物质的量比为：2：3；C项，原混合物中NO与NH 的物质的量之比为可能
3
为3：7或者4：1，C正确；D项，分析反应方程式可知，有0.2molNH 参加反应，需要NO 0.3mol，此时
3
还有0.5molNO剩余，D错误；故选C。
9．已知甲、乙、丙三种物质均含有同种元素X，其转化关系如下：的
下列说法错误 是( )
A．若A为NaOH溶液，乙为白色沉淀，则X可能为短周期金属元素
B．若A为硝酸，X为金属元素，则甲与乙反应可生成丙
C．若A为氧气，丙在通常状况下为红棕色气体，则甲可能为非金属单质
D．若乙为NaHCO ，则甲或丙可能是CO
3 2
【答案】B
【解析】A项，若A为NaOH溶液，甲是AlCl ，乙是Al(OH) 白色沉淀，丙是NaAlO ，X为短周期
3 3 2
金属元素铝，符合题意，A正确；B项，若A为硝酸，X为金属元素，X应是变价金属，则甲是Fe，乙是
Fe(NO ) ，丙是Fe(NO ) ，甲与乙不反应，B错误；C项，若A为氧气，丙在通常状况下为红棕色气体即
3 2 3 3
NO ，则甲是N ，乙是NO，C正确；D项，若乙为NaHCO ，甲是CO ，A是NaOH，丙是NaCO ，或者
2 2 3 2 2 3
甲是NaCO，乙是NaHCO ，A是HCl，丙是CO，D正确。故选B。
2 3 3 2
10．下列关于置换反应A＋X→B＋Y(其中A、B为单质，X和Y为化合物，反应条件已略去)的描述
中，正确的是( )
A．若X是氧化物，则Y也一定是氧化物
B．若X为不含有金属元素的化合物，则B一定是一种非金属单质
C．若A为金属单质，则B一定为一种非金属单质
D．若X为含有金属元素的化合物，则Y一定是一种含有金属元素的化合物
【答案】B
【解析】用例举法解题。A项，若X是氧化物，则Y可能是氧化物，如铝热反应，也可能是碱，如钠
与水反应，错误；B项，从组成元素看，若X为不含有金属元素的化合物，则B一定是一种非金属单质，
正确；C项，若A为金属单质，则B也可能为一种非金属单质，如金属镁与二氧化碳反应，错误；D项，
若X为含有金属元素的化合物，则Y可能是含有金属元素的化合物，也可能是非金属元素的化合物，如氢
气还原金属氧化物。
11．(2024·江西赣州高三联考)铜元素的价类二维图如图，下列有关说法正确的是( )
A．a可直接转化为e
B．b转化为c一定需要另加还原剂
C．新制的e可用于检验葡萄糖中的醛基
D．直接加热f溶液一定可得到f固体【答案】C
【解析】由图中元素化合价和物质类别可推出：a为Cu，b为CuO，c为Cu O，d为CuOH，e为
2
Cu(OH) ，f为可溶性铜盐。A项，Cu不可一步转化成Cu(OH) ，A错误； B项，CuO加热条件下可自身
2 2
可分解为Cu O，B错误；C项，新制的Cu(OH) 溶液可用于检验葡萄糖中的醛基，C正确；D项，Cu2+会
2 2
发生水解反应，加热CuCl 溶液时得不到CuCl 固体，D错误；故选D。
2 2
12．(2023·河南省安阳市三模)某化学实验小组设计如下实验探究Zn与溶液中Fe3+发生反应的原理。
实验 试剂 现象
2 mL0.1 mol· L-1FeCl 溶 黄色溶液很快变浅，接着有无色气泡产生，固体中
I 3
液、过量锌粉 未检出铁单质
很快有大量气体产生，出现红褐色浑浊，30 min左
2 mL1 mol· L-1FeCl 溶
Ⅱ 3 右产生红褐色沉淀，溶液颜色变浅，产生少量铁单
液(pH≈0.70)、过量锌粉
质
下列说法错误的是( )
A．实验I说明Fe3+被还原为Fe2+
B．可用酸性高锰酸钾溶液检验实验I得到的溶液中含有Fe2+
C．实验Ⅱ发生了置换反应和复分解反应
D．实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与离子浓度有关
【答案】B
【解析】A项，实验I黄色溶液很快变浅，固体中未检出铁单质，说明Fe3+被还原为Fe2+，黄色溶液很
快变浅，A正确；B项，FeCl 溶液中的Cl-也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，干扰Fe2+的检验，故不能用酸性
3
高锰酸钾溶液检验实验I得到的溶液中含有Fe2+，B错误；C项，FeCl 溶液中加入过量锌粉，很快有大量
3
气体产生，是氯化铁溶液水解产生的盐酸与锌粉反应产生氯化锌和氢气，反应为置换反应；出现红褐色浑
浊，是氯化铁水解生成氢氧化铁，属于复分解反应；产生少量铁单质，是锌置换出铁，属于置换反应，C
正确；D项，根据上述实验可知，实验开始时Fe3+浓度较大，先与锌发生氧化还原反应生成氯化锌和氯化
亚铁，当Fe3+浓度较低，H+浓度较大时，H+与锌反应生成锌盐和氢气，故实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与
离子浓度有关，D正确；故选B。
13．NaFeO 是一种高效的水处理剂，下列用于解释事实的离子方程式中不正确的是( )
2 4
A．NaFeO 在酸性溶液中不稳定，与水反应生成 Fe3＋和O ，离子方程式为：4FeO2-＋10HO＋4Fe3＋
2 4 2 4 2
===20OH－＋3O↑
2
B．工业上可用FeCl 、NaOH、NaClO三种物质反应制得NaFeO 离子方程式为：2Fe3＋＋10OH－＋
3 2 4
3ClO－===2FeO2-＋3Cl－＋5HO
4 2
C．NaFeO 消毒杀菌时得到的 Fe3＋可以净水，Fe3＋能产生净水物质的原因是：Fe3＋＋
2 4
3HO===Fe(OH) (胶体)＋3H＋
2 3
D．工业上可用铁做阳极，电解浓NaOH溶液的方法制NaFeO，阳极的电极反应为：Fe－6e－＋8OH－
2 4
===FeO2-＋4HO
4 2【答案】A
【解析】A项，酸性溶液中不能生成氢氧根离子，所以离子方程式为 4FeO2-＋20H+=4Fe3＋＋3O↑＋
4 2
10HO，故A错误；B项，工业上用FeCl 、NaOH、NaClO三种物质反应制得NaFeO，发生了氧化还原反
2 3 2 4
应，Cl元素得到电子生成NaCl，由电子、原子守恒可知，反应的离子方程式为：2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－
=2FeO 2-＋3Cl－＋5HO，故B正确；C项，NaFeO 的还原产物为Fe3＋，Fe3＋水解制得Fe(OH) 胶体，具有
4 2 2 4 3
净水作用，Fe3＋水解反应的离子方程式为： Fe3＋＋3HO Fe(OH) (胶体)＋3H＋，故C正确；D项，工业
2 3
上可用铁做阳极，Fe失去电子，则阳极的电极反应为：Fe－6e－＋8OH－=FeO 2-＋4HO，故D正确；故选
4 2
A。
14．现有一NaSO 、NaSO 混合物样品ag，为了测定其中NaSO 的质量分数，设计了如下方案，其
2 3 2 4 2 3
中明显不合理的是( )
A. 将样品配制成溶液VL，取其中25.00mL用标准KMnO 溶液滴定，消耗标准KMnO 溶液VmL
1 4 4 2
B. 向样品中加足量HO，再加足量BaCl 溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称量其质量为bg
2 2 2
C. 将样品与足量稀盐酸充分反应后，再加入足量BaCl 溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称量其质量
2
为cg
D. 将样品与足量稀盐酸充分反应，生成的气体依次通过盛有饱和 NaHSO 的洗气瓶、盛有浓HSO 的
3 2 4
洗气瓶、盛有碱石灰的干燥管Ⅰ、盛有碱石灰的干燥管Ⅱ，测定干燥管Ⅰ增重dg
【答案】D
【解析】A项，KMnO 溶液能把NaSO 氧化成NaSO ，且KMnO 溶液本身可以做指示剂，正确；B
4 2 3 2 4 4
项，向样品中加足量HO，可把NaSO 氧化成NaSO ，再加足量BaCl 溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥，
2 2 2 3 2 4 2
称量其质量为bg，列出方程可以求解，正确；C项，将样品与足量稀盐酸充分反应后，可以除去其中的
NaSO ，再加入足量BaCl 溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称量其质量为cg，即为硫酸钡的质量，从而
2 3 2
算出NaSO 质量，正确；D项，将样品与足量稀盐酸充分反应，由于盐酸具有挥发性，生成的气体中含有
2 4
氯化氢气体，与NaHSO 反应对实验结果造成干扰，不正确。
3
15．下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
向浓盐酸中加入浓硫酸 浓盐酸易挥发，浓硫酸与水作用放出大
A Ⅰ对，Ⅱ对；有
可制备氯化氢气体 量的热
由于Cu具有还原性，浓HNO 具有氧
3
B Cu能与浓HNO 反应 化性，在任何条件下生成的气体一定是 Ⅰ对，Ⅱ错；无
3
NO
2
硫单质在纯氧中燃烧有
C 部分二氧化硫被氧化为SO Ⅰ对，Ⅱ对；无
少量SO 生成 3
3
硝酸铵和碱石灰共热用
D 铵盐与碱能发生复分解反应 Ⅰ对，Ⅱ对；有
于实验室制备NH
3
【答案】A
【解析】A项，浓硫酸具有吸水性，溶于水放出大量的热，又因为浓盐酸易挥发，所以向浓盐酸中加
入浓硫酸可制备氯化氢气体，A正确；B项，铜与稀硝酸反应生成NO，B错误；C项，硫单质在纯氧中燃
烧只能生成SO ，C错误；D项，硝酸铵受热易发生爆炸，实验室一般用氯化铵与熟石灰共热制备氨气，D
2错误。
二、非选择题(本题包括4小题，共55分)
16．(10分)Fe O 具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知在高温下煅烧FeCO 可以得到Fe O 。为
2 3 3 2 3
了进一步验证此结论，他做了如下实验：
实验步骤 实验操作
Ⅰ 取一定质量的FeCO 固体置于坩埚中，高温煅烧至质量不再变化，冷却至室温
3
Ⅱ 取少量实验步骤Ⅰ所得固体置于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解
Ⅲ 向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红
由此甲同学得出结论：4FeCO＋O=====2Fe O＋4CO
3 2 2 3 2
(1)写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式： _______________________________。
(2)乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是Fe O，因为Fe O 也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含
3 4 3 4
有Fe3＋。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进：检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有 Fe2＋。
他需要选择的试剂是________(填字母)。
a．NaOH溶液 b．新制氯水和KSCN溶液 c．K[Fe(CN) ]溶液
3 6
(3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物的成分，你认为丙同学持此看
法的理由是______________________。
(4)丙同学进一步查阅资料得知煅烧FeCO 的产物中的确含有＋2价铁元素。于是他设计了另一种由
3
FeCO 制取 Fe O 的方法：先向 FeCO 中依次加入试剂稀硫酸、________(填试剂名称)和氨水；再
3 2 3 3
________(填操作名称)、洗涤、灼烧，即可得到Fe O。
2 3
【答案】(1)Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN) (2分) (2)c(2分)
3
(3)产物也可以是FeO和Fe O 的混合物(或Fe O 和FeO；Fe O 和Fe O；FeO、Fe O 和Fe O) (2分)
2 3 3 4 3 4 2 3 3 4 2 3
(4)过氧化氢溶液(或氯水) (2分) 过滤(2分)
【解析】(1)溶液变红色说明溶液中生成了Fe(SCN) 。(2)Fe2＋用K[Fe(CN) ]来检验，反应现象为生成
3 3 6
蓝色沉淀，c项正确。(4)FeCO 和Fe O 中铁元素的价态分别是＋2价和＋3价，所以需要加入氧化剂，如
3 2 3
加入HO 、氯水，或通入Cl 等将Fe2＋氧化成Fe3＋，加入氨水后生成Fe(OH) 沉淀，经过滤、洗涤、灼烧
2 2 2 3
可得到Fe O。
2 3
17．(13分)工业上用黄铁矿(FeS )为原料制备硫酸的流程如下：
2
(1)沸腾炉中发生反应的化学方程式为4FeS+11O 2Fe O+8SO，该反应被氧化的元素是
2 2 2 3 2
_______(填元素名称)。
(2)利用Fe O 废渣(俗称“红砂”)制备废水除砷剂的第一步是将“红砂”与硫酸混合，该步反应的化
2 3
学方程式为_______。
(3)从接触室出来的混合气体中含有SO 、SO 、O、N 等气体，设计一个实验方案证明其中含有SO ：
2 3 2 2 2_______。
(4)有些反应中物质浓度不同，性质也不同。浓硫酸有三大特性：吸水性、脱水性、强氧化性。则加热
时浓硫酸与木炭反应的化学方程式为_______。
(5)将一定量锌与100mL18mol/L浓硫酸充分反应后，若锌完全溶解同时产生气体0.8mol，将反应后的
溶液稀释得400mL，测得c(H+)=2mol/L，则产生气体中SO 物质的量为_______mol。
2
【答案】(1)铁、硫(2分) (2)Fe O+3H SO =Fe (SO )+3H O (2分)
2 3 2 4 2 4 3 2
(3)将该气体样品通入适量酸性高锰酸钾溶液(或通入适量品红溶液中)，若溶液褪色(或颜色变浅)，说
明含有SO (3分)
2
(4)C+2H SO (浓 CO↑+2H O+2SO ↑(2分) (5)0.6 (4分)
2 4 2 2 2
【解析】(1)沸腾炉中发生反应的化学方程式为4FeS+11O 2Fe O+8SO，三种元素的化合价都发
2 2 2 3 2
生了变化，其中Fe、S的化合价升高，发生了氧化反应，O的化合价降低，发生了还原反应；(2)Fe O 与硫
2 3
酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为Fe O+3H SO ═Fe (SO )+3H O；(3)从接触室出来的混合气
2 3 2 4 2 4 3 2
体中含有SO 、SO 、O、N 等气体，为了证明其中含有SO ，可以将该气体样品通入适量酸性高锰酸钾溶
2 3 2 2 2
液(或通入适量品红溶液中)，若溶液褪色(或颜色变浅)，即可说明含有SO ；(4)浓硫酸与木炭反应的化学方
2
程式为 C+2H SO (浓) 2SO ↑+CO ↑+2H O；(5)生成气体的物质的量为0.8mol，溶液中剩余硫酸的物质的
2 4 2 2 2
量为0.4L×2mol/L× =0.4mol，参加反应的n(H SO )=0.1L×18mol/L-0.4mol=1.4mol，随着反应的进行，硫
2 4
酸的浓度逐渐减小，浓硫酸与锌反应放出二氧化硫，稀硫酸与锌反应放出氢气，设反应生成xmolSO ，
2
ymolH ，根据Zn+2H SO (浓)=ZnSO +SO↑+H O、Zn+H SO (稀)=ZnSO +H ↑有：x+y=0.8，2x+y=1.4，解
2 2 4 4 2 2 2 4 4 2
得：x=0.6，y=0.2，所以反应会生成0.6mol的二氧化硫和0.2mol的氢气。
18．(17分)(2023·天津市河西区二模)以硫酸厂矿渣(含Fe O、α-Al O、SiO 等)为原料制备铁黄(
2 3 2 3 2
)的一种工艺流程如图所示：
资料：i．α-
Al O 化学性质极不活泼，不溶于水也不溶于酸或碱。
2 3
ii．K (CaCO)= 2.8×10－9；K (FeCO)= 2.0×10－11。
sp 3 sp 3
回答下列问题：
(1)为了提高“酸浸”的效率可以采用的措施有(写出其中两种)___________。
(2)“还原”过程中的离子方程式为___________。
(3)“滤渣”中主要成分为(填化学式)___________。
(4)①“沉铁”过程中有CO 气体产生，反应的离子方程式为___________。
2②“沉铁”过程中往往有副产物Fe(OH) 生成，分析原因是___________。
2
③若用CaCO“沉铁”，则无副产物Fe(OH) 产生，当反应完成时，溶液中 ___________。
3 2
(5)写出氧化过程生成铁黄的化学方程式为___________。
(6)利用制备的铁黄进行如图实验：
①加入氯水后颜色加深的原因可能是：___________。
②某同学发现实验中加入过量新制氯水，放置一段时间后，深红色会逐浙褪去，褪色后的溶液中继续
滴加 溶液，又出现红色，则褪色的原因可能是___________。
【答案】(1)粉碎矿渣、适当升高温度或适当提高稀硫酸浓度或搅拌等(2分)
(2)Fe+2Fe3+=3Fe2+ (1分) (3)α-Al O、SiO、Fe(2分)
2 3 2
(4) Fe2++2HCO-=FeCO ↓+CO ↑+H O(2分) 加入NH HCO ，HCO -促进Fe2+水解，生成Fe(OH) (2
3 3 2 2 4 3 3 2
分) 140(2分)
(5)4 FeCO +O +2H O=4FeOOH+4CO (2分)
3 2 2 2
(6) Fe2+被氯水中Cl 氧化为Fe3+(2分) SCN—被过量的氯水氧化(2分)
2
【解析】(1)粉碎矿渣、适当升高温度、适当提高稀硫酸浓度、搅拌等措施能提高酸浸的效率；(2)加入
过量铁粉的目的是铁粉与硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁，反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+；(3)滤渣的
主要成分是铁、二氧化硅、α-Al O；(4)①沉铁过程中加入碳酸氢铵溶液发生的反应为碳酸氢铵溶液与硫酸
2 3
亚铁溶液反应生成硫酸铵、碳酸亚铁沉淀、二氧化碳和水，反应的离子方程式为Fe2++2HCO-
3
=FeCO ↓+CO ↑+H O；②加入碳酸氢铵溶液沉铁时，溶液中的碳酸氢根离子与亚铁离子可能发生双水解反
3 2 2
应生成氢氧化亚铁、二氧化碳和水导致有副产物氢氧化亚铁生成；③用碳酸钙沉淀时，溶液中
=140；(5)氧化过程中通入空气，空气中的氧气碳酸亚铁氧
化为铁黄，反应的化学方程式为4 FeCO +O +2H O=4FeOOH+4CO ；(6)①加入氯水后颜色加深说明氯水中
3 2 2 2
的氯气将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，导致溶液中铁离子浓度增大使溶液中硫氰化铁溶液浓度增大；
②某同学发现实验中加入过量新制氯水，放置一段时间后，深红色会逐浙褪去，褪色后的溶液中继续滴加
硫氰化钾溶液，又出现红色说明溶液中硫氰酸根离子被过量的氯气氧化使得硫氰化铁溶液浓度先减小后增
大。
19．(15分)(2024·浙江杭州·高三统考期中)硫酸是一种重要的大宗工业化学品，应用广泛，可实现下列
转化：(1)过程Ⅰ的化学方程式为 。
(2)已知硫酸分子结构为 过程Ⅱ生成了焦硫酸钠NaSO，画出其阴离子的结构式
2 2 7
；推测焦硫酸钠水溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”)，用离子方程式表明原因
。
(3) Na SO，高温下具有强氧化性，受热分解产生SO 气体。过程Ⅲ是将过量NaSO 固体与磁铁矿熔
2 2 7 3 2 2 7
融反应，产生了混合气体。
①写出检验混合气体成分的方案 。
②写出NaSO 只与磁铁矿发生反应的总化学方程式 。
2 2 7
(4)过量的焦硫酸 HSO 和苯在加热条件下反应得到苯磺酸，写出反应的化学方程式 。
2 2 7
【答案】(1) NaCl+H SO (浓) NaHSO + HCl ↑(2分)
2 4 4
(2) (2分) 酸性(1分) S O2- +H O=2H++2SO2-或SO2- +H O=2HSO -(2
2 7 2 4 2 7 2 4
分)
(3)先将混合气体通入足量的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，证明由SO ；再将逸出的气体通入品红溶
3
液，品红溶液褪色，加热后恢复红色，证明由SO (4分)
2
10 Na SO+2Fe O 3Fe (SO )+10NaSO +SO↑(2分)
2 2 7 3 4 2 4 3 2 4 2
(4) +H SO +H SO (2分)
2 2 7 2 4
【解析】浓硫酸与氯化钠固体在加热条件下反应生成硫酸氢钠和氯化氢气体，方程式为
NaCl+H SO (浓) NaHSO + HCl ↑，硫酸氢钠固体在加热条件下生产焦亚硫酸钠和水，焦亚硫酸钠和磁铁
2 4 4
矿(四氧化三铁)在加热条件下发生10 Na SO+2Fe O 3Fe (SO )+10NaSO +SO↑，生成二氧化硫。(1)过程
2 2 7 3 4 2 4 3 2 4 2
Ⅰ的化学方程式为NaCl+H SO (浓) NaHSO + HCl ↑；(2)由硫酸的结构知，NaSO 中阴离子焦亚硫酸根
2 4 4 2 2 7
SO2-的结构式为 ；由于SO2-与水发生SO2- +H O=2H++2SO2-反应，故溶液显酸性；
2 7 2 7 2 7 2 4
(3)Na SO，高温下具有强氧化性，受热分解产生SO 气体， NaSO 固体与磁铁矿熔融发生10
2 2 7 3 2 2 7
NaSO+2Fe O 3Fe (SO )+10NaSO +SO↑反应，故混合气体中含有二氧化硫和三氧化硫，检验二氧化硫
2 2 7 3 4 2 4 3 2 4 2
和三氧化硫混合气体的方法为：先将混合气体通入足量的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，证明由SO ；再
3将逸出的气体通入品红溶液，品红溶液褪色，加热后恢复红色，证明由SO ；(4)过量的焦硫酸 HSO 和苯
2 2 2 7
在加热条件下发生取代反应得到苯磺酸，反应的方程式为 +H SO +H SO 。
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