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化学
注意事项：
1.答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，
用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量：H1 N14 O16 Na23 Mg24 Al27 S32 Cl35.5 Zn65
一、选择题：本题共14 小题，每小题3 分，共42 分。在每小题给出的四个选项中，只有一
项是符合题目要求的。
1. 材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列不属于新型无机非金属材料的是
A. 金刚砂
B. 石墨烯
C. 陶瓷
D. 单晶硅
【答案】C
【解析】
【详解】A．金刚砂主要成分为
，属于高温结构类新型无机非金属材料，A 不符合题意；
B．石墨烯是新型碳单质材料，属于新型无机非金属材料，B 不符合题意；
C．普通陶瓷属于传统硅酸盐类无机非金属材料，不属于新型无机非金属材料，C 符合题意；
D．单晶硅是半导体类新型无机非金属材料，D 不符合题意；
故选C。
2. 硫酸是重要的化工原料。下列有关硫酸的性质及应用的说法正确的是
A. H2SO4溶液能导电，H2SO4属于离子化合物
B. 浓硫酸加入水中，温度升高，是放热反应
C. 不能利用原电池装置将H2SO4与Zn 反应的化学能转化为电能
D. 常温下，用铝制容器盛装浓硫酸，该应用体现浓硫酸的强氧化性
【答案】D
【解析】
【详解】A．
是共价化合物，其水溶液能导电是因为在水中电离出自由移动的
离子，熔
融状态下
不导电，不属于离子化合物，A 错误；
B．浓硫酸加入水中温度升高是稀释过程的物理放热，没有发生化学反应，不属于放热反应，只是个放热
过程，B 错误；
C．
与
的反应是自发进行的氧化还原反应，可设计为原电池将化学能转化为电能，C 错误；
D．常温下浓硫酸具有强氧化性，可使铝表面生成致密氧化膜发生钝化，阻止反应进一步进行，因此可用
铝制容器盛装浓硫酸，体现了浓硫酸的强氧化性，D 正确；
故选D。
3. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 氨易液化，液氨汽化时吸收大量热，液氨可用作制冷剂
B. 二氧化硅的熔点高，可用于生产光导纤维
C. 次氯酸钠溶液呈碱性，可用于环境消毒
D. 浓硫酸具有脱水性，可用于干燥SO2气体
【答案】A
【解析】
【详解】A．氨易液化，液氨汽化时会吸收大量热，能使周围环境温度降低，因此液氨可用作制冷剂，性
质与用途存在对应关系，A 正确；
B．二氧化硅用于生产光导纤维是利用其对光的全反射传输信号的性质，与熔点高无关，二者无对应关系，
B 错误；
C．次氯酸钠可用于环境消毒是因为其具有强氧化性，能使微生物的蛋白质变性失活，与溶液呈碱性无关，
二者无对应关系，C 错误；
D．浓硫酸用于干燥SO2气体是利用其吸水性，脱水性是指将有机物中H、O 原子按个数比2:1 脱去的性质，
二者无对应关系，D 错误；
故答案选A。
4. CH4与H2O 在一定条件下发生反应
，反应过程中的能量变化如
图所示。下列说法正确的是
A. 该反应是放热反应
B. 该反应中断裂化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
C. 该反应中化学能转化为热能
D. 该反应中存在非极性键的断裂和形成
【答案】B
【解析】
【详解】A．反应物总能量低于生成物总能量，故该反应为吸热反应，A 错误；
B．吸热反应中断裂化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量，B 正确；
C．吸热反应中热能转化为化学能，C 错误；
D．
和
中不存在非极性键，反应中不存在非极性键的断裂，D 错误；
故答案为：B。
5. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．S 无论氧气是否过量，点燃条件下与
反应只能生成
，
需在催化剂、加热条件下才
能和
反应生成
，A 错误；
B．
难溶于水，也不与
发生反应，无法直接生成
，B 错误；
C．碳酸的酸性强于硅酸，根据强酸制弱酸原理，
溶液中通入
可以发生反应生成
沉
淀，C 正确；
D．氨水与过量
反应生成的是
，只有
少量时才生成
，D 错误；
故选C。
阅读下列材料，完成下列小题：
氮的氢化物有氨(NH3)和肼(N2H4)等。氨可用于生产硝酸、铵盐、纯碱等。金属钠置于液氨中缓慢反应放出
气体，同时生成NaNH2，N2H4与NH3相似，且是一种二元弱碱，能与酸反应生成盐。肼具有强还原性。在
强碱性条件下NH3被NaClO 氧化生成N2H4。
6. 下列有关反应的化学方程式书写错误的是
A. 氨催化氧化：
B. 液氨与金属钠反应：2Na+2NH3(l)=2NaNH3
C. N2H4与足量盐酸反应：N2H4+2HCl=N2H6Cl2
D. NaClO 氧化NH3生成N2H4：NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O
7. 下列关于氮的氢化物的说法正确的是
A. NH3与N2H4互为同素异形体
B. NH3与
具有相同的电子数
C. NH3的电子式为
D. 制备N2H4时应将NH3缓缓通入NaClO 溶液中
【答案】6. B 7. B
【解析】
【6 题详解】
A．氨催化氧化生成一氧化氮和水，反应方程式为
，故A 正确；
B．金属钠置于液氨中缓慢反应放出氢气，同时生成NaNH2，反应方程式为2Na+2NH3(l)=2NaNH2+H2↑，故
B 错误；
C．N2H4是一种二元弱碱，N2H4与足量盐酸反应的方程式为N2H4+2HCl=N2H6Cl2，故C 正确；
D．NaClO 氧化NH3生成N2H4，N 元素化合价由-3 升高为-2，氯元素化合价由+1 降低为-1，根据得失电子
守恒，反应方程式为NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O，故D 正确；
选B。
【7 题详解】
A．NH3与N2H4都是N、H 元素组成的化合物，不是同素异形体，故A 错误；
B．NH3与
的电子数均为10，故B 正确；
C．NH3的电子式为
，故C 错误；
D．NaClO 能氧化N2H4，制备N2H4时应将NaClO 溶液缓缓滴入氨水中，故D 错误；
选B。
8. 下列关于物质鉴别或性质检验的说法正确的是
A. 可用蒸馏水鉴别硫黄与过氧化钠
B. 可用Ba(OH)2溶液鉴别SO2与CO2气体
C. 可用浓硫酸代替浓盐酸检验氨气
D. 可用盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液检验Na2SO3是否被氧化
【答案】A
【解析】
【详解】A．硫黄难溶于水，加入蒸馏水无明显现象；过氧化钠与水发生反应
，有气泡产生且固体溶解，二者现象不同可鉴别，A 正确；
B．
和
均能与
反应先生成白色沉淀（分别为
、
），气体过量时沉淀均
溶解，现象完全相同无法鉴别，B 错误；
C．浓盐酸具有挥发性，挥发出的
与
反应生成
白烟可检验氨气；浓硫酸难挥发，无法与
氨气接触产生白烟，不能代替浓盐酸，C 错误；
D．酸性条件下
具有强氧化性，会将
氧化为
，无论
是否被氧化均会产生
白色沉淀，无法检验，D 错误；
故选A。
9. 下列实验能达到相应目的的是
A．探究浓度对反应速率的影
响
B．制备少量NO
C．验证SO2的漂白性
D．制作水果电
池
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．实验中，两个试管里的反应物分别是不同浓度的
和相同浓度的
，但
与
的反应没有明显的现象，无法直观判断反应速率的快慢，因此不能达到实验目的，A 不符合题意；
B．
与浓硝酸反应生成
，不能制得
，应该用稀硝酸，B 不符合题意；
C．
通入酸性高锰酸钾溶液使其褪色，是因为
具有还原性，并不能验证
的漂白性，C 不符合
题意；
D．西红柿中含有酸性电解质溶液，
和
作为两个活泼性不同的电极，能够构成原电池，电流表可以
检测到电流，因此该装置能达到实验目的，D 符合题意；
故选D。
10. 将标准状况下2.24 L NH3溶于水中得到1 L 氨水。下列说法正确的是
A. 该溶液中
的电离方程式为
B. 该溶液中
C. 该溶液中
D. 升高温度，忽略水的蒸发，该溶液中
一定增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．
是弱电解质，电离为可逆过程，电离方程式为
，A 错
误；
B．标准状况下2.24 L
物质的量为0.1 mol，溶于水后含氮微粒有
、
、
，根据物
料守恒三者浓度之和为
，故
，B 错误；
C．
为弱电解质，仅能部分电离出
，若完全电离
（忽略水的电离），
因此
，C 正确；
D．升高温度，一方面
电离平衡正向移动有利于
生成，但另一方面温度升高
溶解度
降低会逸出，溶质减少，
不一定增大，D 错误；
故答案选C。
11. 一种以Al 和NiO(OH)为电极的新型电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电池工作过程中电能转化为化学能
B. 电子由Al 电极通过外电路流向NiO(OH)电极
C. Al 电极为负极，发生氧化反应生成Al(OH)3
D. 当消耗1 mol NiO(OH)时，转移2 mol 电子
【答案】B
【解析】
【分析】该原电池放电时，NiO(OH) 转化为Ni(OH)2 ，发生还原反应，为正极，电极反应式为
；Al 电极为负极，发生氧化反应，电极反应式为
。
【详解】A．原电池工作时能量由化学能转化为电能，A 项错误；
B．由分析知NiO(OH)电极作原电池的正极，Al 电极作原电池的负极，电子由负极经外电路流向正极，B
项正确；
C．由分析知负极产物是[Al(OH)4]-，C 项错误;
D．由分析知消耗1 mol NiO(OH)时，转移1mol 电子，D 项错误；
故答案为B。
12. 氨气催化还原NO2脱硝的反应原理为
。设NA表示阿伏加德罗常
数的值，下列说法错误的是
A. 2.8 g N2中含有的成键电子总数为0.6NA
B. 标准状况下，2.24 L NO、NH3混合气体中含有的氮原子数为0.1NA
C. 当脱去5 mol NO2时，该反应转移的电子数为10NA
D.
氨水中含有的NH3、
、
微粒总数为NA
【答案】C
【解析】
【详解】A．2.8 g
的物质的量为0.1 mol，每个
分子含
键，共有6 个成键电子，故成键电子
总数为
，A 正确；
B．标准状况下2.24 L 混合气体总物质的量为0.1 mol，
和
每个分子均含1 个氮原子，且二者标准
状况下不反应，故氮原子总数为
，B 正确；
C．反应中
中N 元素从+4 价降低到0 价，每1 mol
参与反应转移4 mol 电子，脱去5 mol
时转移电子数为
，不是
，C 错误；
D．根据氮元素守恒，
氨水中，
、
、
的总物质的量为1 mol，微粒总数
为
，D 正确；
故选C。
13. 下列实验操作能达到对应实验目的的是
实验操作
实验目的
A 向滴有酚酞的NaOH 溶液中滴加氯水至过
量，观察溶液颜色变化
验证氯水呈酸性
B
取两份：
溶
液，分别加入
、
酸性KMnO4溶液，记录
褪色时间
探究浓度对化学反应
速率的影响
C 向装有NaHCO3固体的试管中加入稀盐
酸，同时迅速插入温度计，观察示数变化
探究NaHCO3溶液与
盐酸反应的热效应
D
向
溶液中加入
溶液，充分反应
后，滴加KSCN 溶液，观察溶液颜色变化
验证KI 与FeCl3溶液
反应存在限度
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．氯水中含有HCl 和HClO，HCl 中和NaOH 可使酚酞褪色，HClO 的强氧化性也能漂白酚酞使
溶液褪色，无法验证氯水呈酸性，A 错误；
B．该实验中，两份酸性
溶液的酸度可能不一致，导致变量不唯一，无法准确探究浓度对化学反
应速率的影响，B 错误；
C．
固体溶解过程本身存在热效应，会干扰对反应热效应的判断，不能探究
溶液与盐
酸反应的热效应，C 错误；
D．KI 过量，若反应不存在限度则
会完全反应，滴加KSCN 溶液不会变红；若溶液变红说明有
剩余，可验证该反应存在限度，D 正确；
故选D。
14. 在体积为2 L 的恒容密闭容器中充入等物质的量的CO2和H2，一定条件下发生反应：
。测得CH3OH 的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确
的是
A. a 点的反应速率：v 正<v 逆
B. 当CO2的体积分数不随时间变化时，反应达到平衡
C. 0~10 min 内用H2表示的平均反应速率为
D. 若在b 点时加入催化剂，可实现CO2与H2的完全转化
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图中信息可知，a 点反应未达到平衡，反应正向进行，
，A 错误；
B．设初始CO2、H2的物质的量分别为a mol，一段时间内CO2参加反应的物质的量为x mol，则根据三段
式法可得：
，
CO2的体积分数为
，所以CO2的体积分数不随反应时间发生变化，不可以作为
判断反应是否达平衡的依据，B 错误；
C
．
由
图
可
知
，
0~10
min
内
，
，
，C 正确；
D．b 点反应达到平衡，不论如何改变反应条件，反应物都不可能完全转化为生成物，加入催化剂只改变
反应速率，D 错误；
故选C。
二、非选择题：本题共4 小题，共58 分。
15. 化学反应中的物质和能量变化是认识和研究化学反应的重要视角。
（1）已知：一定条件下，H2(g)、Cl2(g)的相对能量均为0，H2、Cl2化合生成HCl 反应过程中的能量变化如
图所示，则HCl(g)的相对能量为_______kJ·mol-1。
（2）HCl 经催化氧化发生反应
。已知：一定条件下断开1 mol
共价键吸收的能量(E)如下表：
共价键
H-Cl
Cl-Cl
H-O
O=O
E/(
)
431
243
463
497
则HCl 催化氧化反应是_______反应(填“放热”或“吸热”)。
（3）“暖贴”的主要成分和作用原理如图所示。
①“暖贴”使用时，能量的主要转化形式是_______能转化为热能。
②“暖贴”中炭粉的作用是_______。
（4）铝空气电池具有原料易得、能量密度高的优点。电池放电的总反应为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3。
①若该电池的电解质溶液呈弱酸性，则电池工作时Al 电极发生的电极反应为_______。
②当电池放电转移10 mol 电子时，理论上消耗标准状况下O2的体积为_______L。
③电池的“理论比能量”是指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。假设其他条件一致，则
Mg、Al、Zn 三种金属空气电池中，_______空气电池的理论比能量最高。
【答案】（1）-91.5
（2）放热 （3） ①. 化学 ②. 构成原电池，炭粉作正极，加快铁粉氧化放热的速率
（4） ①.
.
②56
.
③铝(Al)
【解析】
【小问1 详解】
反应为
，已知
、
相对能量均为0，由图可知生成物总能量比反
应物低
，因此
，计算得
。
【小问2 详解】
反应过程中断键吸热：4×431 kJ·mol-1+497 kJ·mol-1=2221 kJ·mol-1，成键放热:2×243 kJ·mol-1+4×463
kJ·mol-1=2338 kJ·mol-1，所以该反应是放热反应；
【小问3 详解】
①暖贴通过铁粉氧化放热，化学能转化为热能；
②炭粉、铁粉和盐溶液构成原电池，加快了铁粉氧化，短时间内释放出更多热量，所以炭粉作原电池的正
极；因此答案为：化学；炭粉作正极；
【小问4 详解】
①由总反应可知，Al 电极作负极，失电子生成Al(OH)3，电极反应式为：
；
②由化合价变化可知，转移10 mol 电子消耗2.5 mol O2，标准状况下的体积为22.4L/mol×2.5mol=56 L；
③理论比能量为单位质量电极材料释放的电能，即单位质量金属失电子越多，比能量越高：单位质量失电
子数：
，
，
，Al 单位质量失电
子最多，因此铝空气电池理论比能量最高。
16. 燃煤烟气通常含有高浓度的SO2，在排放前必须进行脱硫处理。
（1）工业上可采用亚硫酸钠溶液吸收烟气中的SO2，再通过与碱液反应使Na2SO3溶液再生。
①亚硫酸钠溶液吸收SO2的化学方程式为_______。
②吸收SO2后的溶液与NaOH 反应使Na2SO3再生过程的离子方程式为_______。
（2）在一定温度、催化剂作用下，H2还原SO2生成S 的过程：
。
①X 为_______(填化学式)。
②第二步转化中，生成9.6 g S 时转移的电子数为_______(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
（3）H2O2催化氧化SO2的过程中，H2O2先在催化剂表面上转化为
，
再将SO2氧化为
。
①
将SO2氧化的化学方程式为_______。
②温度高于140℃时，SO2脱除效率降低的可能原因为_______(不考虑催化剂的影响)。
（4）新型纳米材料ZnFe2Ox能将烟气中的SO2除去，若1 mol ZnFe2Ox与足量的SO2反应生成ZnFe2O4和S
过程中转移2 mol 电子，则x=_______。
【答案】（1） ①.
.
②
（2） ①.
.
②
（3） ①.
.
②
温度高于140℃时，
分解，使得
脱除效率降低
（4）3
【解析】
【16 题详解】
①
溶液吸收
生成酸式盐
，化学方程式为
；
②酸式盐
和碱反应生成正盐，离子方程式为
；
【17 题详解】
①根据化合价升降可知，X 是
；
②第二步反应为
，反应生成3 mol S 转移4 mol 电子，故反应生成9.6 g S 时转移
电子数为
；
【18 题详解】
①
将
氧化为
，反应化学方程式为
；
②温度高于140℃时，
会分解产生
，产生的
减少，使得
脱除效率降低；
【19 题详解】
中Fe 化合价为
，
中Fe 化合价为+3，则1 mol
参与反应失去电子物
质的量为
，解得
。
17. 减少氮氧化物(NOx)的排放可有效保护环境，实现废物资源化利用。
（1）工业上在吸收塔中用水吸收氮氧化物生成硝酸，NO2与水反应生成硝酸和NO 的化学方程式为
_______，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。生产过程中同时向吸收塔中通入空气，其
作用是_______。
（2）Na2CO3溶液吸收NO2.反应生成两种含氮盐：NaNO2、_______(填化学式)。
（3）氧化转化。
①工业上采用NaClO 和NaOH 混合溶液作为吸收液，缓缓通入烟气，烟气中的NO 可转化为
，该反
应的离子方程式为_______。
②已知烟气中NO 的初始浓度为
，1 L 上述吸收液每分钟可对500 mL 烟气进行脱除处理
(NO 的脱除率为75%)，则用
表示的脱除速率为_______
(忽略溶液体积变化)。
（4）还原转化。
①一定条件下，活性炭将氮氧化物还原为无污染气体。在恒温恒容密闭容器中发生反应：
。下列说法正确的是_______(填标号)。
a．容器内压强保持不变，反应达到平衡状态
b．容器内NO 的浓度不变时，反应达到平衡状态
c．若缩小容器体积，反应速率加快
②催化条件下，汽车尾气中的CO 和NO 可转化为无污染气体。一定温度下，将0.04 mol CO 和0.02 mol
NO 充入1 L 恒容密闭容器中发生该反应，40 min 时反应达到平衡，测得起始与平衡时容器内的压强之比为
12：11。0~40 min 内用NO 表示的平均反应速率为_______
，NO 的平衡转化率为
_______%。
【答案】（1） ①. 3NO2+H2O=2HNO3+NO
.
②1:2
.
③氧化NO，提高氮氧化物的转化率
（2）NaNO3 （3） ①. 2NO + 3ClO− + 2OH− = 2
+3Cl−+H2O
.
②
（4） ①. bc
.
②2.5×10−4
.
③50
【解析】
【小问1 详解】
二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮。这是一个歧化反应，NO2中氮元素的化合价为+4，反应后部分升
高到+5（在HNO3中），部分降低到+2（在 NO 中）。根据得失电子守恒，N 化合价升高1，降低2，所
以HNO3和NO 的化学计量数之比为2:1。配平后的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。②在上述反应
3NO2+H2O=2HNO3+NO 中，3 mol NO2参与反应，其中1 mol NO2转化为NO（氮元素化合价由+4 降至
+2），作氧化剂；2 mol NO2转化为HNO3（氮元素化合价由 +4 升至 +5），作还原剂。因此，氧化剂与
还原剂的物质的量之比为1:2。③吸收塔中生成的NO 是不溶于水的气体，如果直接排放会造成污染且浪费
原料。通入空气（氧气）可以将NO 重新氧化为NO2 （2NO+O2=2NO2），NO2再与水反应生成硝酸。这
样可以使氮氧化物尽可能多地转化为硝酸，提高原料利用率。
【小问2 详解】
NO2中氮元素化合价为+4，发生歧化反应生成两种含氮盐。已知其中一种是亚硝酸钠（NaNO2），氮元素
化合价为+3（化合价降低）。根据氧化还原反应规律，必有另一种含氮产物中氮元素化合价升高，即生成
硝酸钠（NaNO3）。
【小问3 详解】
①工业上用NaClO 和NaOH 混合溶液吸收NO，NO 被氧化为
（氮元素化合价从+2 升至+5，失去3 个
电子）。NaClO 作氧化剂，被还原为Cl−（氯元素化合价从+1 降至-1，得到2 个电子）。根据得失电子守
恒，NO 和ClO− 的物质的量之比为2:3。结合溶液中的OH−配平电荷和原子，得到离子方程式：2NO +
3ClO− + 2OH− = 2
+3Cl−+H2O。②烟气中
的初始浓度为
。每分钟处理
（即
）烟气。每分钟进入吸收液的
质量为：
。
的摩尔质量为
，所以每分钟进入的
物质的量为：
。
的脱除率为 75%，则每
分钟被吸收并转化为
的
物质的量为：
。吸收液
体积为
，忽略体积变化，则用
表示的脱除速率为：
。
【小问4 详解】
①a．该反应前后气体分子总数不变，在恒温恒容条件下，容器内压强始终保持不变，因此压强不变不能作
为判断平衡状态的标志，a 错误；
b．反应物 NO 的浓度不变时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，b 正确；
c．缩小容器体积即增大压强，反应物和生成物的气体浓度均增大，反应速率加快，c 正确；
故选bc。
②反应为2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) ，起始时，CO 为0.04 mol，NO 为 0.02 mol，总物质的量n =
0.06 mol。恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比。起始与平衡时压强之比为12:11，则平衡时总物质的
量n 平衡= 0.06 mol×
=0.055 mol。设反应达到平衡时消耗了 2x mol 的NO。
列三段式：
平衡总物质的量：(0.04−2 x)+(0.02−2 x)+ x +2 x = 0.06− x = 0.055 mol 。
解得x = 0.005 mol。则40 min 内消耗的NO 物质的量为2 x = 0.01 mol 。容器体积为 1 L ，用 NO 表示
的平均反应速率为：v(NO) =
= 2.5×10−4 mol·L−1·min−1。NO 的平衡转化率为：
×100%=50% 。
18. 利用黄铁矿(主要成分为FeS2)制备绿矾的流程如图所示：
已知：①焙烧后烧渣的主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2，不考虑其他杂质。
②溶液中相关离子开始沉淀和完全沉淀时的pH 如下表：
金属阳离子
Fe3+
Al3+
Fe2+
开始沉淀的
pH
2.2
4.1
7.5
完全沉淀的
pH
3.5
5.4
9.5
回答下列问题：
（1）FeS2中硫元素的化合价为_______；FeS2在焙烧过程中发生反应的化学方程式为_______，该反应中生
成1 mol SO2时转移电子的物质的量为_______mol。
（2）酸溶过程中产生的滤渣主要成分是_______(填化学式)。
（3）滤液Ⅰ中通入SO2时发生反应的离子方程式为_______。
（4）沉铝过程中调节溶液pH 的范围为_______。
（5）系列操作为_______、过滤、洗涤、干燥。
（6）以黄铁矿为原料，AI 辅助设计以下合成绿矾的方法：
①浸取过程主要发生反应的离子方程式为_______。
②该合成方法的优点是_______(填一条)。
【答案】（1） ①. -1
.
②4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
.
③5.5
（2）SiO2 （3）2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO
+4H+
（4）5.4≤ pH < 7.5
（5）(隔绝空气下) 蒸发浓缩、冷却结晶
（6） ①. 2Fe3++FeS2=3Fe2++2S
.
②常温下进行，节约能源；反应步骤少；不产生有毒气体等（填
一条，合理即可）
【解析】
【分析】此题是利用黄铁矿(主要成分为FeS2)制备绿矾的流程：焙烧程序发生的反应为4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2；焙烧后烧渣的主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2进入到酸溶，反应后分别生成Fe3+、Al3+进入
溶液中，而SiO2不溶于酸，所以经过过滤进入滤渣；SO2与滤液Ⅰ反应将Fe3+还原为Fe2+，防止调pH 沉铝时
把铁也沉掉；经过沉铝程序过滤后的滤液Ⅱ中的溶质就主要为FeSO4，再经过(隔绝空气下) 蒸发浓缩、冷却
结晶、过滤、洗涤、干燥等一系列操作可得绿矾，依此回答问题。
【小问1 详解】
根据化合物中正负化合价代数和为0 可知，FeS2中硫元素的化合价为-1。FeS2高温焙烧生成SO2，反应的化
学方程式为4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2，该反应中化合价升高的元素有Fe、S，降低的元素只有O，由
化学方程式可知，生成8 mol SO2时转移44 mol 电子，所以生成1 molSO2时转移5.5 mol 电子。
【小问2 详解】
SiO2不与H2SO4反应，滤渣主要成分是SiO2
【小问3 详解】
SO2通入滤液Ⅰ中将Fe3+还原，离子反应为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO
+4H+
【小问4 详解】
调节溶液pH 沉铝不能沉铁，由表中数据可知，pH 大于或等于5.4 时Al3+沉淀完全，小于7.5 时Fe2+不能沉
淀，故pH 的范围为5.4≤ pH < 7.5
【小问5 详解】
获得含有结晶水的晶体的方法为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，所以答案为蒸发浓缩、冷却结
晶；
【小问6 详解】
浸取过程中Fe3+将黄铁矿中-1 价S 氧化为S 单质，离子反应为2Fe3++FeS2=3Fe2++2S；②通过两种方法的比
较可知，第二种方法的优点有在常温下进行，节约能源；反应步骤少；不产生有毒气体等。
