Question

（14分）固体A可用于工业上生产硫酸，各物质间转化如下图。其中C为红棕色粉
末，D为能使品红溶液褪色的无色气体。

请回答：
（1）F的电子式为_________。
（2）若测得生成C和D的质量比为5:8，则A的化学式为______________。
（3）将D通入H溶液中发生反应的离子方程式为_____________。
（4）物质的量浓度均为0.lmol/L的G和H的混合溶液中，离子浓度由大到小的顺序
为____________。
（5）有人用电解某饱和溶液的方法同时制备G的浓溶液和浓氢氧化钠溶液，如图所
示。则：

①a端为电源的_________（填“正极”或“负极”）。
②N口收集的物质为__________（填化学式，下同。）；
Q口收集的为_________浓溶液。
③某物质的饱和溶液最好选用___________（填试剂名称）。
④阳极的电极反应式为____________。
（6）检验H中金属阳离子的方法___________。

Answer 1

解析试题分析：由C为红棕色粉末，D为能使品红溶液褪色的无色气体。可知C为Fe₂O_3、D为SO₂，B和SO₂在催化剂、加热的条件下反应，故B为氧气；（1）三氧化硫和水反应生成硫酸，硫酸能溶解氧化铁，故F为水；（2）根据Fe₂O₃和SO₂的质量比为5:8，推出Fe和S的个数比为1:2，故A为FeS₂；（3）E为SO₃，SO₃和水反应生成硫酸，硫酸和氧化铁反应硫酸铁和水；二氧化硫具有还原性，和三价铁离子发生氧化还原反应，二氧化硫被氧化成硫酸根离子，三价铁离子被还原成二价铁离子，故离子方程式为：2Fe³⁺＋SO₂＋2H₂O＝2Fe²⁺＋SO₄^2－＋4H⁺ ；（4）物质的量浓度均为0.lmol/L的G和H的混合溶液中，硫酸根离子的浓度为0.4mol/L，硫酸电离出氢离子，铁离子水解生成氢离子，故氢离子的浓度大于0.2mol/L,硫酸铁电离出的铁离子发生水解，使离子浓度减小，故c(Fe³⁺)<0.2mol/L，溶液呈酸性，氢氧根离子的浓度很小，故混合溶液中离子浓度为：c(SO₄^2－)＞c(H⁺)＞c(Fe³⁺)＞c(OH^－) ；（5）①左端是阳离子交换膜，只允许阳离子通过，故左端消耗阳离子，阳离子在阴极反应，故左端为阴极，连接电源的负极，a为负极；②左端消耗阳离子氢离子，就会生成氢氧根离子，左端可以生成氢氧化钠溶液，故N处收集到氢气，右端消耗氢氧根离子，生成氢离子，阴离子硫酸根离子会移动到右端，生成硫酸，故Q口收集到的是硫酸溶液；③因为左端生成氢氧化钠溶液，右端生成硫酸溶液，故需要钠离子通过阳离子交换膜，硫酸根离子通过阴离子交换膜，故饱和溶液为硫酸钠溶液；（6）H为硫酸铁溶液，故主要是检验铁离子，可用硫氰化钾溶液，溶液变红色，注意检验溶液时，应取少量于试管中，加少量硫氰化钾溶液，现象为溶液变红色，结论是含铁离子。
考点：根据元素化合物的性质进行推断、离子浓度的比较、电极反应式的分析与判断、铁离子的检验等知识。