Question

19．中学化学中几种常见物质的转化关系如下图（部分产物未列出）．A是一种生活中常见金属单质之一，D是淡黄色固体单质．

请回答下列问题：
（1）A、G的化学式分别为AFe，GFeS；
（2）用物理方法洗去试管内壁的D，应选择的试剂是CS₂；
（3）F的浓溶液与A反应过程中，F体现的性质与下列反应中H₂SO₄体现的性质完全相同的是C（填字母）；
A．C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O
B．Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
C．Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
D．FeO+H₂SO₄═FeSO₄+H₂O
（4）写出反应E+H₂O₂→F的离子反应方程式：SO₂+H₂O₂═2H⁺+SO₄^2-；
（5）写出B→C的离子反应方程式：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（6）若足量A与少量F在加热条件下反应，得到E和另一种气体，其体积比为1：1，则参加反应的A与F的物质的量之比为2：3．

Answer 1

分析 由A和稀硫酸反应生成B，B和稀硫酸的过氧化氢混合溶液反应生成C，说明A为变价金属，可推知A为Fe，B为FeSO₄，C为Fe₂（SO₄）₃，由F→C可推知F为H₂SO₄，D是淡黄色固体单质，进而推出D为S，E为SO₂，G为FeS，故F+D→E为2H₂SO₄（浓）+S═3SO₂↑+2H₂O，据此解答，
（1）上述分析可知A为Fe，G为FeS；
（2）硫单质难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，与强碱溶液反应；
（3）F的浓溶液与A反应过程中，硫酸体现强氧化性、酸性，A选项中浓硫酸只体现强氧化性，B选项中硫酸体现弱氧化性，C选项中浓硫酸体现强氧化性、酸性，D选项中硫酸体现酸性；
（4）反应E+H₂O₂→F的离子反应是二氧化硫被过氧化氢氧化为硫酸的反应；
（5）B-C的反应是酸性溶液中亚铁离子被过氧化氢氧化为铁离子，本身被还原为水；
（6）若足量A为Fe与少量F为浓硫酸在加热条件下反应，得到E为二氧化硫和另一种气体为，浓硫酸随反应进行浓度减小，最后生成的是氢气，其体积比为1：1，结合电子守恒分析配平化学方程式计算得到．

解答 解：由A和稀硫酸反应生成B，B和稀硫酸的过氧化氢混合溶液反应生成C，说明A为变价金属，可推知A为Fe，B为FeSO₄，C为Fe₂（SO₄）₃，由F→C可推知F为H₂SO₄，D是淡黄色固体单质，进而推出D为S，E为SO₂，G为FeS，故F+D→E为2H₂SO₄（浓）+S═3SO₂↑+2H₂O，
（1）由上述分析可知，A为Fe，G为FeS，故答案为：Fe；FeS；
（2）用物理方法洗去试管内壁的D，应选择的试剂是利用硫单质易溶于二硫化碳洗涤，故答案为：CS₂；
（3）F的浓溶液与A反应过程中，硫酸体现强氧化性、酸性，
A．选项中浓硫酸只体现强氧化性，无酸性体现，故A错误；
B．选项中硫酸体现弱氧化性，是氢离子的氧化性，无强氧化性，故B错误；
C．选项中生成硫酸铜和二氧化硫，浓硫酸体现强氧化性、酸性，故C正确；
D．选项中硫酸体现酸性，无意思化合价变化，无强氧化性体现，故D错误；
故答案为：C；
（4）E+H₂O₂→F的反应是利用过氧化氢的氧化性和二氧化硫的还原性，发生氧化还原反应生成硫酸，反应的化学方程式为：SO₂+H₂O₂═2H⁺+SO₄^2-，
故答案为：SO₂+H₂O₂═2H⁺+SO₄^2-；
（5）B-C的反应是酸性溶液中亚铁离子被过氧化氢氧化为铁离子，本身被还原为水，结合电荷守恒、原子守恒配平书写离子方程式为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（6）若足量A为Fe与少量F为浓硫酸在加热条件下反应，得到E为二氧化硫和另一种气体为，浓硫酸随反应进行浓度减小，最后生成的是氢气，溶液中的盐为硫酸亚铁，其体积比为1：1，则分数反应的化学方程式为：2Fe+3H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeSO₄+SO₂↑+H₂↑+2H₂O，故则参加反应的A与F的物质的量之比为2：3，
故答案为：2：3．

点评 本题考查无机物的推断，涉及Fe、S元素单质及其化合物的性质，根据“金属A与硫酸反应生成B，B能氧化生成C”推断B为变价金属性，是推断的突破口，需要学生具备一定的推理能力与扎实的基础知识，题目难度中等．