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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．Cl2和Br2分别与Fe2+反应得到Cl-和 Br-
B．加热NaI 与浓H3PO4混合物可制备HI，说明H3PO4比HI 酸性强
C．1mol SO3与1mol NO2分别通入1L 水中可产生相同浓度的H2SO4和HNO3
D．浓HNO3和稀HNO3与Cu 反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3氧化性更强
【答案】A
【解析】A 项，Cl2和Br2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；
B 项，HI 的沸点低，易挥发加热NaI 与浓H3PO4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
原理，B 错误；C 项，1mol SO3与足量的水反应生成1mol H2SO4，1mol NO2与足量的水反应生成的HNO3
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H2SO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量等
于0.45mol
D．常温下，浓H2SO4可以用铝制容器贮存，说明铝与浓H2SO4不反应
【答案】B
【解析】A 项Cl2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O2在加热条件下反应生成Na2O2，故可推测Li 与O2在加热条件下反应生成Li2O2
B．BaSO4可用作医疗X 射线检查的内服药剂，俗称“钡餐”，故可推测BaCO3也用作“钡餐”
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AlCl3的方法冶炼金属铝
D．SO2与H2O 反应生成H2SO4，故可推测SSO2与Na2O2反应生成Na2SO4
【答案】D
【解析】A 项，Li 与O2在加热条件下反应只生成Li2O，A 错误；B 项，碳酸钡能和胃酸盐酸生成有毒
的氯化钡，B 错误；C 项，AlCl3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
铝，C 错误； D 项，过氧化氢、过氧化钠均具有强氧化性，SO2与H2O 反应生成H2SO4，故可推测SO2与
Na2O2反应生成Na2SO4，D 正确；故选D。
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4．(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NO2反应制备硝酸
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SO2
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SO2，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H2S 气体和Cl2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
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H2外，还分别生成了NaCl、MgCl2、
AlCl3，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＞
Na
【答案】D
【解析】A 项，反应方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ CuSO4+NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4 整个过程不涉及
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，Cl2+2KI=2KCl+I2 氯气是氧化剂，
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，
H2S+ Cl2=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Fe2O3及硫酸盐
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Fe2O3粉和铝粉的混合物
B．检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为：样品→粉碎→加水溶解→过滤→向滤
液中滴加KSCN 溶液
C．还原a mol Fe2O3所需H2、Al、CO 的物质的量之比为3∶2∶3
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，
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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Fe2O3时，1 mol H2失去2 mol 电子，1 mol Al 失去3 mol 电子，1 mol CO 失去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(N2H4•H2O)具有较强还原性，通常可被氧
化为N2。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( )
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H2[PtCl6]是配合物，则中心原子是Pt，配位数为6
C．脱硝除去残余的HNO3和氮氧化物，主要目的是防止其污染环境
D．由PtO2制得1mol 纯Pt，理论上至少需要1molN2H4•H2O 作还原剂
【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H2[PtCl6]、NO 等，
所以浓硝酸表现强氧化性，A 正确；B 项，已知H2[PtCl6]是配合物，则中心原子是Pt，6 个Cl-与Pt 以配位
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HNO3
和氮氧化物，防止其污染环境，C 正确；D 项，由PtO2制得1mol 纯Pt，发生反应的关系式为PtO2——
N2H4∙H2O，由H2[PtCl6]制得纯Pt，发生反应的关系式为H2[PtCl6]——N2H4∙H2O，则理论上至少需要
2molN2H4∙H2O 作还原剂，D 不正确；故选D。
8．在一定温度和催化剂作用下，NO 跟NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO 和NH3的混合物
1mol，充分反应后所得产物中，经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4g。已知反应的化学方程式：
4NH3+6NO
5N2+6H2O，则下列说法正确的是( )
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NH3的物质的量之比为可能为3：7
D．若有混合物中有0.2molNH3，则参与反应的NO 为0.8mol
【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NH3的物
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NH3的物质的量之比为可能
为3：7 或者4：1，C 正确；D 项，分析反应方程式可知，有0.2molNH3参加反应，需要NO 0.3mol，此时
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：
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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NaHCO3，则甲或丙可能是CO2
【答案】B
【解析】A 项，若A 为NaOH 溶液，甲是AlCl3，乙是Al(OH)3白色沉淀，丙是NaAlO2，X 为短周期
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(NO3)2，丙是Fe(NO3)3，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
NO2，则甲是N2，乙是NO，C 正确；D 项，若乙为NaHCO3，甲是CO2，A 是NaOH，丙是Na2CO3，或者
甲是Na2CO3，乙是NaHCO3，A 是HCl，丙是CO2，D 正确。故选B。
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
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【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Cu2O，d 为CuOH，e 为
Cu(OH)2，f 为可溶性铜盐。A 项，Cu 不可一步转化成Cu(OH)2，A 错误； B 项，CuO 加热条件下可自身
可分解为Cu2O，B 错误；C 项，新制的Cu(OH)2溶液可用于检验葡萄糖中的醛基，C 正确；D 项，Cu2+会
发生水解反应，加热CuCl2溶液时得不到CuCl2固体，D 错误；故选D。
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
I
2 mL0.1 mol· L-1FeCl3溶
液、过量锌粉
黄色溶液很快变浅，接着有无色气泡产生，固体中
未检出铁单质
Ⅱ
2 mL1 mol· L-1FeCl3溶
液(pH≈0.70)、过量锌粉
很快有大量气体产生，出现红褐色浑浊，30 min 左
右产生红褐色沉淀，溶液颜色变浅，产生少量铁单
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，FeCl3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
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，FeCl3溶液中加入过量锌粉，很快有大量
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．Na2FeO4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( )
A．Na2FeO4在酸性溶液中不稳定，与水反应生成Fe3＋和O2，离子方程式为：4FeO4
2-＋10H2O＋4Fe3＋
===20OH－＋3O2↑
B．工业上可用FeCl3、NaOH、NaClO 三种物质反应制得Na2FeO4 离子方程式为：2Fe3＋＋10OH－＋
3ClO－===2FeO4
2-＋3Cl－＋5H2O
C ．Na2FeO4 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 ＋＋
3H2O===Fe(OH)3(胶体)＋3H＋
D．工业上可用铁做阳极，电解浓NaOH 溶液的方法制Na2FeO4，阳极的电极反应为：Fe－6e－＋8OH－
===FeO4
2-＋4H2O
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【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4FeO4
2-＋20H+=4Fe3＋＋3O2↑＋
10H2O，故A 错误；B 项，工业上用FeCl3、NaOH、NaClO 三种物质反应制得Na2FeO4，发生了氧化还原反
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－
=2FeO4
2-＋3Cl－＋5H2O，故B 正确；C 项，Na2FeO4的还原产物为Fe3＋，Fe3＋水解制得Fe(OH)3胶体，具有
净水作用，Fe3＋水解反应的离子方程式为： Fe3＋＋3H2O
Fe(OH)3(胶体)＋3H＋，故C 正确；D 项，工业
上可用铁做阳极，Fe 失去电子，则阳极的电极反应为：Fe－6e－＋8OH－=FeO4
2-＋4H2O，故D 正确；故选
A。
14．现有一Na2SO3、Na2SO4混合物样品ag，为了测定其中Na2SO3的质量分数，设计了如下方案，其
中明显不合理的是( )
A. 将样品配制成溶液V1L，取其中25.00mL 用标准KMnO4溶液滴定，消耗标准KMnO4溶液V2mL
B. 向样品中加足量H2O2，再加足量BaCl2溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称量其质量为bg
C. 将样品与足量稀盐酸充分反应后，再加入足量BaCl2溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称量其质量
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NaHSO3的洗气瓶、盛有浓H2SO4的
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，KMnO4溶液能把Na2SO3氧化成Na2SO4，且KMnO4溶液本身可以做指示剂，正确；B
项，向样品中加足量H2O2，可把Na2SO3氧化成Na2SO4，再加足量BaCl2溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥，
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
Na2SO3，再加入足量BaCl2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
算出Na2SO4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
氯化氢气体，与NaHSO3反应对实验结果造成干扰，不正确。
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
A
向浓盐酸中加入浓硫酸
可制备氯化氢气体
浓盐酸易挥发，浓硫酸与水作用放出大
量的热
Ⅰ对，Ⅱ对；有
B
Cu 能与浓HNO3反应
由于Cu 具有还原性，浓HNO3具有氧
化性，在任何条件下生成的气体一定是
NO2
Ⅰ对，Ⅱ错；无
C
硫单质在纯氧中燃烧有
少量SO3生成
部分二氧化硫被氧化为SO3
Ⅰ对，Ⅱ对；无
D
硝酸铵和碱石灰共热用
于实验室制备NH3
铵盐与碱能发生复分解反应
Ⅰ对，Ⅱ对；有
【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SO2，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
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错误。
二、非选择题(本题包括4 小题，共55 分)
16．(10 分)Fe2O3具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知在高温下煅烧FeCO3可以得到Fe2O3。为
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FeCO3固体置于坩埚中，高温煅烧至质量不再变化，冷却至室温
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：4FeCO3＋O2=====2Fe2O3＋4CO2
(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Fe3O4，因为Fe3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含
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．K3[Fe(CN)6]溶液
(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FeCO3的产物中的确含有＋2 价铁元素。于是他设计了另一种由
FeCO3 制取Fe2O3 的方法：先向FeCO3 中依次加入试剂稀硫酸、________(填试剂名称)和氨水；再
________(填操作名称)、洗涤、灼烧，即可得到Fe2O3。
【答案】(1)Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(2 分) (2)c(2 分)
(3)产物也可以是FeO 和Fe2O3的混合物(或Fe3O4和FeO；Fe3O4和Fe2O3；FeO、Fe3O4和Fe2O3) (2 分)
(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)3。(2)Fe2＋用K3[Fe(CN)6]来检验，反应现象为生成
蓝色沉淀，c 项正确。(4)FeCO3和Fe2O3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
加入H2O2、氯水，或通入Cl2等将Fe2＋氧化成Fe3＋，加入氨水后生成Fe(OH)3沉淀，经过滤、洗涤、灼烧
可得到Fe2O3。
17．(13 分)工业上用黄铁矿(FeS2)为原料制备硫酸的流程如下：
(1)沸腾炉中发生反应的化学方程式为4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2，该反应被氧化的元素是
_______(填元素名称)。
(2)利用Fe2O3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
学方程式为_______。
(3)从接触室出来的混合气体中含有SO2、SO3、O2、N2等气体，设计一个实验方案证明其中含有SO2：
7
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_______。
(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SO2物质的量为_______mol。
【答案】(1)铁、硫(2 分) (2)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O (2 分)
(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SO2(3 分)
(4)C+2H2SO4(浓
CO2↑+2H2O+2SO2↑(2 分) (5)0.6 (4 分)
【解析】(1)沸腾炉中发生反应的化学方程式为4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2，三种元素的化合价都发
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)Fe2O3与硫
酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O；(3)从接触室出来的混合气
体中含有SO2、SO3、O2、N2等气体，为了证明其中含有SO2，可以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)，即可说明含有SO2；(4)浓硫酸与木炭反应的化学方
程式为 C+2H2SO4(浓)
2SO2↑+CO2↑+2H2O；(5)生成气体的物质的量为0.8mol，溶液中剩余硫酸的物质的
量为0.4L×2mol/L×
=0.4mol，参加反应的n(H2SO4)=0.1L×18mol/L-0.4mol=1.4mol，随着反应的进行，硫
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xmolSO2，
ymolH2，根据Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+H2O、Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑有：x+y=0.8，2x+y=1.4，解得：
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Fe2O3、α-Al2O3、SiO2等)为原料制备铁黄(
)的一种工艺流程如图所示：
资料：i．α-
Al2O3化学性质极不活泼，不溶于水也不溶于酸或碱。
ii．Ksp(CaCO3)= 2.8×10－9；Ksp(FeCO3)= 2.0×10－11。
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CO2气体产生，反应的离子方程式为___________。
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②“沉铁”过程中往往有副产物Fe(OH)2生成，分析原因是___________。
③若用CaCO3“沉铁”，则无副产物Fe(OH)2产生，当反应完成时，溶液中
___________。
(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-Al2O3、SiO2、Fe(2 分)
(4) Fe2++2HCO3
-=FeCO3↓+CO2↑+H2O(2 分) 加入NH4HCO3，HCO3
-促进Fe2+水解，生成Fe(OH)2(2
分) 140(2 分)
(5)4 FeCO3+O2+2H2O=4FeOOH+4CO2(2 分)
(6) Fe2+被氯水中Cl2氧化为Fe3+(2 分) SCN—被过量的氯水氧化(2 分)
【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-Al2O3；(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
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++2HCO3
-
=FeCO3↓+CO2↑+H2O；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
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 FeCO3+O2+2H2O=4FeOOH+4CO2；(6)①加入氯水后颜色加深说明氯水中
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：
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(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Na2S2O7，画出其阴离子的结构式
；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) Na2S2O7，高温下具有强氧化性，受热分解产生SO3气体。过程Ⅲ是将过量Na2S2O7固体与磁铁矿熔
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Na2S2O7只与磁铁矿发生反应的总化学方程式 。
(4)过量的焦硫酸 H2S2O7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 。
【答案】(1) NaCl+H2SO4(浓)
NaHSO4+ HCl ↑(2 分)
(2)
(2 分) 酸性(1 分) S2O7
2- +H2O=2H++2SO4
2-或S2O7
2- +H2O=2HSO4
-(2
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SO3；再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SO2(4 分)
10 Na2S2O7+2Fe3O4
3Fe2(SO4)3+10Na2SO4+SO2↑(2 分)
(4)
+H2S2O7
+H2SO4(2 分)
【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+H2SO4(浓)NaHSO4+ HCl ↑，硫酸氢钠固体在加热条件下生产焦亚硫酸钠和水，焦亚硫酸钠和磁铁矿
(四氧化三铁)在加热条件下发生10 Na2S2O7+2Fe3O43Fe2(SO4)3+10Na2SO4+SO2↑，生成二氧化硫。(1)过程
Ⅰ的化学方程式为NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+ HCl ↑；(2)由硫酸的结构知，Na2S2O7 中阴离子焦亚硫酸根
S2O72-的结构式为；由于S2O72-与水发生S2O72- +H2O=2H++2SO42-反应，故溶液显酸性；(3)Na2S2O7，高
温下具有强氧化性，受热分解产生SO3 气体， Na2S2O7 固体与磁铁矿熔融发生10
Na2S2O7+2Fe3O43Fe2(SO4)3+10Na2SO4+SO2↑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SO3；
再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SO2；(4)过量的焦硫酸 H2S2O7
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和苯在加热条件下发生取代反应得到苯磺酸，反应的方程式为 +H2S2O7+H2SO4。
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