Question

19．中學化學中幾種常見物質的轉化關系如下圖（部分產物未列出）．A是一種生活中常見金屬單質之一，D是淡黃色固體單質．

請回答下列問題：
（1）A、G的化學式分別為AFe，GFeS；
（2）用物理方法洗去試管內壁的D，應選擇的試劑是CS₂；
（3）F的濃溶液與A反應過程中，F體現的性質與下列反應中H₂SO₄體現的性質完全相同的是C（填字母）；
A．C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O
B．Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
C．Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
D．FeO+H₂SO₄═FeSO₄+H₂O
（4）寫出反應E+H₂O₂→F的離子反應方程式：SO₂+H₂O₂═2H⁺+SO₄^2-；
（5）寫出B→C的離子反應方程式：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（6）若足量A與少量F在加熱條件下反應，得到E和另一種氣體，其體積比為1：1，則參加反應的A與F的物質的量之比為2：3．

Answer 1

分析 由A和稀硫酸反應生成B，B和稀硫酸的過氧化氫混合溶液反應生成C，說明A為變價金屬，可推知A為Fe，B為FeSO₄，C為Fe₂（SO₄）₃，由F→C可推知F為H₂SO₄，D是淡黃色固體單質，進而推出D為S，E為SO₂，G為FeS，故F+D→E為2H₂SO₄（濃）+S═3SO₂↑+2H₂O，據此解答，
（1）上述分析可知A為Fe，G為FeS；
（2）硫單質難溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，與強堿溶液反應；
（3）F的濃溶液與A反應過程中，硫酸體現強氧化性、酸性，A選項中濃硫酸只體現強氧化性，B選項中硫酸體現弱氧化性，C選項中濃硫酸體現強氧化性、酸性，D選項中硫酸體現酸性；
（4）反應E+H₂O₂→F的離子反應是二氧化硫被過氧化氫氧化為硫酸的反應；
（5）B-C的反應是酸性溶液中亞鐵離子被過氧化氫氧化為鐵離子，本身被還原為水；
（6）若足量A為Fe與少量F為濃硫酸在加熱條件下反應，得到E為二氧化硫和另一種氣體為，濃硫酸隨反應進行濃度減小，最后生成的是氫氣，其體積比為1：1，結合電子守恒分析配平化學方程式計算得到．

解答 解：由A和稀硫酸反應生成B，B和稀硫酸的過氧化氫混合溶液反應生成C，說明A為變價金屬，可推知A為Fe，B為FeSO₄，C為Fe₂（SO₄）₃，由F→C可推知F為H₂SO₄，D是淡黃色固體單質，進而推出D為S，E為SO₂，G為FeS，故F+D→E為2H₂SO₄（濃）+S═3SO₂↑+2H₂O，
（1）由上述分析可知，A為Fe，G為FeS，故答案為：Fe；FeS；
（2）用物理方法洗去試管內壁的D，應選擇的試劑是利用硫單質易溶于二硫化碳洗滌，故答案為：CS₂；
（3）F的濃溶液與A反應過程中，硫酸體現強氧化性、酸性，
A．選項中濃硫酸只體現強氧化性，無酸性體現，故A錯誤；
B．選項中硫酸體現弱氧化性，是氫離子的氧化性，無強氧化性，故B錯誤；
C．選項中生成硫酸銅和二氧化硫，濃硫酸體現強氧化性、酸性，故C正確；
D．選項中硫酸體現酸性，無意思化合價變化，無強氧化性體現，故D錯誤；
故答案為：C；
（4）E+H₂O₂→F的反應是利用過氧化氫的氧化性和二氧化硫的還原性，發生氧化還原反應生成硫酸，反應的化學方程式為：SO₂+H₂O₂═2H⁺+SO₄^2-，
故答案為：SO₂+H₂O₂═2H⁺+SO₄^2-；
（5）B-C的反應是酸性溶液中亞鐵離子被過氧化氫氧化為鐵離子，本身被還原為水，結合電荷守恒、原子守恒配平書寫離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（6）若足量A為Fe與少量F為濃硫酸在加熱條件下反應，得到E為二氧化硫和另一種氣體為，濃硫酸隨反應進行濃度減小，最后生成的是氫氣，溶液中的鹽為硫酸亞鐵，其體積比為1：1，則分數反應的化學方程式為：2Fe+3H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeSO₄+SO₂↑+H₂↑+2H₂O，故則參加反應的A與F的物質的量之比為2：3，
故答案為：2：3．

點評 本題考查無機物的推斷，涉及Fe、S元素單質及其化合物的性質，根據“金屬A與硫酸反應生成B，B能氧化生成C”推斷B為變價金屬性，是推斷的突破口，需要學生具備一定的推理能力與扎實的基礎知識，題目難度中等．