Question

A～G七種物質之間具有如下圖所示的轉化關系．已知：A是一種含鐵的礦石的主要成分，其中金屬與非金屬元素的原子個數比為1：2；B中鐵的質量分數為70%，C是有刺激性氣味的無色氣體，它是形成酸雨的物質之一；F可溶于G的稀溶液并產生氣體，該氣體是有利于環境保護的理想燃料．請回答下列問題：

①A的化學式為

 

，已知A轉化為B時金屬元素的化合價升高，則A中非金屬元素的化合價是

 

．
②B與CO反應的化學方程式是

 

．
③C→D反應的化學方程式是

 

．
④B與G的稀溶液反應的化學方程式是

 

．

Answer 1

分析：本題的題眼是C物質，根據題意是C是SO₂，依此可得出A中含S元素，D是亞硫酸，C是硫酸；同時根據題意知A是含鐵礦石，所以A中含Fe元素，綜合以上分析可判斷出A中含S、Fe兩種元素，結合其它信息及化學方程式的書寫規則可完成本題．

解答：解：根據題中信息“C是有刺激性氣味的無色氣體，它是形成酸雨的物質之一”可得出C是SO₂，由C溶于水生成D，SO₂+H₂O=H₂SO₃，可得出D是H₂SO₃；由D和氧氣反應生成G，2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，可推出G是H₂SO₄；
根據A是含鐵的礦石的成分和C是SO₂可推出A中含Fe和S兩種元素，根據“A中金屬與非金屬元素的原子個數比為1：2”，可推出A的化學式為FeS₂，燃燒A的反應式為4FeS₂+11O2

高溫  .

2Fe₂O₃+8SO₂，根據B中鐵的質量分數為70%，驗證正好是三氧化二鐵，在Fe₂O₃中鐵的化合價為+3，所以在FeS₂中鐵的化合價為+2價，根據化合價代數和為零的原則可知S元素的化合價為-1價；
B在高溫下和CO反應將鐵還原為單質，方程式為Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂，所以B和G反應，方程式為Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
故答案為：
（1）FeS₂；-1
（2）Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂
（3）SO₂+H₂O=H₂SO₃
（4）Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O

點評：本題難度比較大，在推斷過程中涉及到了眾多氧化還原反應，答題落筆涉及到了大量化學用語的表達．