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章末质量检测（三）　物质的性质与转化
（分值：100分）
一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意）
1.氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是（　　）
A.自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3
B.侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl
C.工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3
D.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
2.如图实验装置，下列表述中合理的是（　　）
A.装置1可用于NH4Cl分解制备NH3 B.装置2可用于实验室Cu与稀硝酸反应获得NO
C.装置3可用于实验室Zn与浓硫酸反应获得H2 D.装置4可用于碳酸氢铵的分解实验
3.下列说法正确的是（　　）
A.向新制氯水中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈红色
B.浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定
C.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
D.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有吸水性
4.物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度有关。下列各组物质：
①Cu与HNO3溶液　②Cu与FeCl3溶液　
③Zn与H2SO4溶液　④Fe与HCl溶液，其中由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是（　　）
A.①③ B.③④
C.①② D.①③④
5.实验室采用下表中试剂和装置制备和收集气体（不考虑尾气处理），合理的是（　　）
a b 气体 装置
A 70％的硫酸 Na2SO3 SO2
B 稀硫酸 大理石 CO2
C 浓氨水 生石灰 NH3
D 稀硝酸 Cu NO
6.某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是（　　）
A.将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性
B.将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制备 Fe（OH）3胶体
C.在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液：制备FeSO4·6H2O晶体
D.将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3＋的氧化性强于Cu2＋
7.以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3、SiO2，已知SiO2不溶于水，不溶于硫酸）为原料制备高纯氧化镁的流程如图。下列说法错误的是（　　）
A.MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为C＋2H＋CO2↑＋H2O
B.滤渣1的成分是SiO2，滤渣2的成分是Fe（OH）3
C.加入H2O2氧化时，发生反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O
D.实验室灼烧时使用的主要仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳等
8.雾霾微颗粒中硫酸盐的生成可能存在三个阶段的转化，其主要过程的示意图如下。下列说法正确的是（　　）
　　
A.HS的摩尔质量为97
B.第Ⅰ阶段的反应中NO2被氧化
C.HNO2、NO2、H2O均为电解质
D.第Ⅱ、Ⅲ阶段总反应的化学方程式为S＋H2O＋NO2HNO2＋HS
9.下列有关实验装置、现象和结论描述均正确的是（　　）
A.装置1中，品红溶液褪色证明该反应生成了SO2
B.装置2中，肥皂液中有气泡产生证明Fe与H2O（g）反应生成了H2
C.装置3中，圆底烧瓶内看到红色的喷泉证明NH3是密度小于空气的碱性气体
D.装置4中，试管a内壁有水珠，试管b中产生白色沉淀证明Na2CO3、NaHCO3受热均易分解
10.硫元素的价类二维图如图所示。下列说法正确的是（　　）
A.a与c、d、e都有可能反应生成b
B.d溶液久置于空气中会生成e，溶液的pH增大
C.盐g与盐f之间也可能发生反应
D.铜与e的浓溶液共热产生的气体通入BaCl2溶液中，生成白色沉淀
11.已知氧化性：Fe2＋＜Cu2＋＜Fe3＋＜Ag＋，Cu＋2Fe3＋Cu2＋＋2Fe2＋。在含有Cu（NO3）2、Fe（NO3）3、AgNO3的溶液中加入适量锌粉，有固体剩余，则下列分析不合理的是（　　）
A.剩余固体中一定含有银，可能含有铜
B.若剩余固体中含有Zn，则反应后的溶液中一定含有Zn2＋和Fe3＋
C.若剩余固体中仅含有银，则反应后的溶液中一定含有Zn2＋、Fe3＋、Cu2＋
D.若剩余固体中含有铜和银，则反应后的溶液中肯定不含Fe3＋和Ag＋
12.下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是（　　）
选项 实验 现象 结论
A 将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液 有气体生成，溶液呈红色 稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋
B 将铜粉加入1.0 mol·L－1 Fe2（SO4）3溶液中 溶液变蓝，有黑色固体出现 金属铁比铜活泼
C 向蔗糖中加入浓硫酸 蔗糖变黑，并放出有刺激性气味的气体 浓硫酸具有脱水性和强氧化性
D 将铜片放入浓硫酸中 无明显现象 铜片发生了钝化
13.已知c、d、e、f、h 均是二元化合物，a为黑色固体单质，d能使品红溶液褪色，e是液体，上述物质的转化关系如图所示（个别产物略去）。下列说法错误的是（　　）
A.a与b的反应体现了b的强氧化性 B.f中阴、阳离子个数比为1∶2
C.h也可以由两种单质直接化合而成 D.d可用作食品添加剂
14.将12.8 g铜片加入100 mL一定浓度的硝酸溶液中，铜片完全溶解，产生NO和NO2的混合气体4.48 L（标准状况下）；若向反应后的溶液中加入400 mL 2 mol·L－1 NaOH溶液，能使溶液中的Cu2＋恰好完全沉淀。下列说法不正确的是（　　）
A.铜片与硝酸反应过程中转移电子0.4 mol B.原硝酸溶液的物质的量浓度为10 mol·L－1
C.混合气体中NO和NO2的体积之比为1∶1 D.反应后溶液中剩余N的物质的量为0.4 mol
　　
15.碳酸亚铁与砂糖混用为补血剂。实验室用如下装置和步骤可以制备FeCO3（FeCO3易被氧化）。下列说法错误的是（　　）
步骤一：实验中先关闭活塞2，打开活塞1和3；
步骤二：一段时间后，关闭活塞3，打开活塞2，在c瓶中得到产品。
A.步骤一的目的是排尽装置中的空气，防止Fe2＋被氧化
B.步骤二可使FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合
C.装置c中发生的离子反应为Fe2＋＋2HCFeCO3↓＋CO2↑＋H2O
D.装置d的主要作用：吸收尾气，防止污染空气
二、非选择题（本题共5小题，共55分）
16.（10分）细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如图所示。
（1）图中所示氮循环中，属于氮的固定的有　　　　（填字母）。
A.N2转化为N的过程 B.N转化为N的过程
C.N转化为N2的过程 D.N转化为N的过程
（2）氮肥是水体中氨态氮的主要来源之一，检验氨态氮肥中N的实验方法是　　　　　　
　　　　　　　　　　　 　　。
（3）反硝化过程中，含氮物质发生　　　　（填“氧化”或“还原”）反应。
（4）在氨氧化细菌的作用下，N与N可以转化为氮气。该反应中，当产生0.1 mol氮气时，转移的电子的物质的量为　　　　mol。
（5）土壤中的铁循环可用于水体脱氮（脱氮是指将氮元素转化为气体从水体中除去）。
①酸性条件下，Fe3＋脱除水体中硝态氮（N）的原理为6Fe3＋＋2N6Fe2＋＋N2↑＋8H＋，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为　　　　。
②酸性条件下，Fe2＋脱除水体中硝态氮（N）生成N2的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。
17.（8分）已知：SO2＋I2＋2H2OH2SO4＋2HI，碘的淀粉溶液呈蓝色。某化学兴趣小组选用下列实验装置，测定工业原料气（含SO2、N2、O2）中SO2的含量。
（1）若原料气的流向为从左向右时，上述装置组装连接的顺序：原料气→　　　　　　　　　　（填“a”“b”“c”“d”或“e”）。
（2）装置Ⅱ中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　；
当装置Ⅱ中出现　　　现象时，立即停止通气。
（3）若碘溶液的浓度为0.05 mol·L－1、体积为 20 mL，收集到的N2与O2的体积为297.6 mL（已折算为标准状况下的体积），则SO2的体积分数为　　　　。
18.（10分）硫酸亚铁（FeSO4·7H2O）是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室中通过如下步骤由铁屑制备FeSO4·7H2O晶体。
①将18 mol·L－1的浓硫酸稀释为50 mL 3 mol·L－1的稀硫酸；
②向稀硫酸中加入过量的铁屑，控制温度在 50～80 ℃之间；
③趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、结晶；
④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤 2～3次，再用滤纸将晶体吸干；
⑤将制得的晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存。
请回答下列问题：
（1）步骤①中需要18 mol·L－1浓硫酸的体积为　　　mL（保留一位小数），配制时用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、　 　　和　 　　。
（2）稀硫酸与铁屑反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　。
（3）步骤②中控制温度高于室温是为了　　 　，但有可能生成Fe3＋使产品不纯，因此加入过量铁屑的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（用离子方程式表示）。
19.（13分）Ⅰ.某兴趣小组用如图所示装置进行实验探究铁和浓硫酸反应的产物及性质。（夹持装置已略，气密性已检验）
已知：①SO2气体能使品红溶液褪色，这是SO2漂白性的表现；
②在含有Fe3＋的溶液中滴加KSCN溶液，反应混合液立刻变成了红色，而Fe2＋遇KSCN溶液不显色。
实验开始前，先打开活塞K通一段时间N2。关闭活塞K后，向A中滴加一定量的浓硫酸，加热观察到A中铁片上有气泡产生。请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是　　　　　　。实验开始前，先通一段时间N2的目的是　　　　　　　。
（2）加热一段时间后发现B装置中溶液褪色，说明有　　　　（填化学式）生成。再取出A中反应后的溶液少许，加入KSCN溶液未出现红色，则浓硫酸与铁反应的化学方程式为　　　　　　　
　　　　　　　。
（3）C装置中　　　　（填“有”或“无”）沉淀生成。D中溶液紫色褪去，体现气体产物的　　　性（填“氧化”“还原”或“漂白性”）。
（4）E装置的作用是　　　　　　　　　　　　　。（用化学方程式表示）
Ⅱ.硫有多种化合物，如H2S、COS（羰基硫）、SO2等，它们对环境均有一定的影响。
（5）H2S经K2CO3溶液吸收后，生成两种酸式盐。写出这两种酸式盐的化学式　　　　　　。
（6）COS（羰基硫，其中硫为－2价）燃烧时有SO2生成，其原理为2COS＋3O22CO2＋2SO2。若有60 g COS（羰基硫）参加反应，则参加反应的O2在标准状况下的体积约为　　　L。
（7）电厂排出的烟气中含有CO、SO2等。CO在催化剂存在时可与SO2反应，转化为一种固体和一种无害气体。该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。
（8）在煤炭中加入石灰石可减少燃烧时SO2的排放量，并生成CaSO4。该反应的化学方程式为　　　　　　
　　　　　　　。
20.（14分）铁及其化合物与生产、生活关系密切。
（1）生铁（以赤铁矿为例）是通过高炉冶炼而得，用化学方程式表示其原理为　　　　　　
　　　　　　　。
（2）在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，必须对模具进行充分的干燥处理，不得留有水，原因是　　　　　　
　　　　　　
（用化学方程式表示）。
（3）用废铁皮制取铁红（Fe2O3）的部分流程示意图如下：
　
①步骤Ⅰ若要检验是否有Fe3＋生成，方法是　　　　　　　　　　　　　。
②步骤Ⅱ中发生反应：4Fe（NO3）2＋O2＋（2n＋4）H2O2Fe2O3·nH2O＋8HNO3，反应产生的HNO3又与废铁皮中的铁反应，生成Fe（NO3）2和NH4NO3，该反应的化学方程式为　　　　　　
　　　　　　　。
（4）Fe2O3可制取新型、高效水处理剂高铁酸钾 K2FeO4。
　　Fe2O3＋　　NaClO＋　　KOH　　K2FeO4（高铁酸钾）＋　　NaCl＋　　H2O。
①配平上述反应，并用单线桥法表示反应过程中转移电子数目和方向。
此过程中氧化剂是　　　　（填化学式）。
②高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效的绿色水处理剂，在水中反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂的作用是　　　 　　　　、　　　　　　　。
章末质量检测（三）　物质的性质与转化
1.A　自然固氮是将N2转化为含氮化合物，不一定是转化为NH3，A错误。
2.B　A项，NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，而当温度降低时，NH3和HCl又重新化合生成固体NH4Cl，不能用于制备NH3，错误；B项，分液漏斗中加入稀硝酸，烧瓶中加入Cu，打开分液漏斗的活塞控制稀HNO3的加入量，Cu与稀HNO3在烧瓶内反应得到NO，正确；C项，Zn与浓H2SO4反应的主要产物是SO2，且Zn与稀H2SO4反应制备H2时不需要加热，错误；D项，由于NH4HCO3受热分解会产生H2O，试管口应略向下倾斜，错误。
3.B　氯水中生成了盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性，次氯酸具有强氧化性、漂白性，所以向新制氯水中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液先变红色后褪色，A错误；硝酸分解生成二氧化氮、氧气和水，二氧化氮是红棕色气体，浓硝酸因溶解了二氧化氮而呈黄色，B正确；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2，C错误；浓硫酸具有脱水性，可使蔗糖脱水生成炭黑，D错误。
4.A　一般而言，同种氧化剂，浓度大者氧化性强。Cu与稀HNO3反应，还原产物是NO，Cu与浓HNO3反应，还原产物是NO2；Zn与稀H2SO4反应，还原产物是H2，Zn与浓H2SO4反应，还原产物是SO2。
5.A　利用强酸制弱酸原理，生成二氧化硫气体，用浓硫酸可以干燥，密度比空气大，可用向上排空气法收集，A正确；稀硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙是微溶物，会覆盖到碳酸钙的表面从而阻止反应的继续进行，不能用于制取二氧化碳，B错误；生成的氨气与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，且氨气的密度比空气小，应该用向下排空气法收集，C错误；生成的NO气体能与空气中的氧气反应，不能用排空气法收集，D错误。
6.D　由于浓硫酸具有强氧化性，铁与其反应生成Fe2（SO4）3 和SO2，无法说明铁的活泼性，A项方案不可行；将NaOH加入FeCl3溶液中，得到Fe（OH）3沉淀，无法得到 Fe（OH）3胶体，B项方案不可行；在蒸发皿中加热蒸干 FeSO4溶液，一方面氧气可将FeSO4氧化，另一方面会得到不含结晶水的化合物，C项方案不可行。
7.A　MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为MgCO3＋2H＋CO2↑＋H2O＋Mg2＋，A错误；滤渣1的成分是SiO2，滤渣2的成分是 Fe（OH）3，B正确；加入H2O2氧化时，生成铁离子和水，发生反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O，C正确；Mg（OH）2是固体，在坩埚中灼烧，实验室灼烧时使用的主要仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳等，D正确。
8.D　HS的摩尔质量为97 g·mol－1，A错误；第Ⅰ阶段的反应中，NO2经过反应变成N，得到电子，被还原，B错误；NO2为非电解质，C错误；根据图示可知，第Ⅱ、Ⅲ阶段总反应的化学方程式为S＋H2O＋NO2HNO2＋HS，D正确。
9.A　加热装置2时，无论是否发生反应，肥皂液中都有气泡产生，则肥皂液中有气泡产生不能说明铁与水蒸气共热反应生成了氢气，证明有氢气产生的实验现象应为肥皂液中有大量肥皂泡生成，部分肥皂泡浮在空中，点燃肥皂泡发生轻微爆炸，B错误；圆底烧瓶内看到红色的喷泉证明氨气极易溶于水，溶于水得到的溶液呈碱性，但无法证明氨气的密度小于空气，C错误；碳酸钠受热不分解，加热盛有碳酸钠的试管a时，试管b中不能产生白色沉淀，D错误。
10.A　根据硫元素的价类二维图，a是H2S、b是S、c是SO2、d是H2SO3、e是H2SO4、f是亚硫酸盐、g是硫酸盐。H2S中S元素显－2价，SO2、H2SO3中S元素显＋4价，H2SO4中S显＋6价，所以H2S和SO2、H2SO3、H2SO4都有可能发生归中反应生成S单质，A正确；H2SO3具有还原性，久置于空气中会被氧气氧化为H2SO4，弱酸变强酸，溶液的pH减小，B错误；亚硫酸盐中S元素化合价为＋4，硫酸盐中S元素化合价为＋6，＋4和＋6之间没有中间价态，所以亚硫酸盐、硫酸盐之间不能发生反应，C错误；铜与浓硫酸共热产生二氧化硫气体，二氧化硫和BaCl2溶液不反应，D错误。
11.B　根据氧化性强弱，可得含有Cu（NO3）2、Fe（NO3）3、AgNO3的溶液中加入适量锌粉，锌粉先和硝酸银反应，再和硝酸铁反应，然后和硝酸铜反应，最后和硝酸亚铁反应。锌粉先和硝酸银反应，剩余固体一定含有银，可能含有铜，A正确；Zn能与Fe3＋反应，若剩余固体中含有Zn，则反应后的溶液中一定不含有Fe3＋，B错误；若剩余固体中仅含有银，则锌粉只和硝酸银反应生成银和硝酸锌，则反应后的溶液中一定含有Zn2＋、Fe3＋、Cu2＋，C正确；若剩余固体中含有铜和银，则锌粉和硝酸银、硝酸铁、硝酸铜反应，故溶液中不含有Fe3＋和Ag＋，D正确。
12.C　A项，铁粉过量，反应生成亚铁离子，加入KSCN溶液，溶液不显红色，错误；B项，Cu和Fe3＋发生氧化还原反应：Cu＋2Fe3＋Cu2＋＋2Fe2＋，所以没有黑色沉淀生成，溶液由棕黄色变为蓝色，错误；C项，向蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖变黑，并放出有刺激性气味的气体，可证明浓硫酸具有脱水性和强氧化性，正确；D项，在金属活动性顺序中铜排在氢的后面，常温下铜不能与浓硫酸反应，错误。
13.C　c、d、e、f、h均是二元化合物，a为黑色固体单质则a为C；d能使品红溶液褪色，d为SO2，e是液体，e为H2O；b为H2SO4，与C反应生成c为CO2，h与e反应生成b，则h为SO3，g为O2，c与f反应生成氧气，f为Na2O2。C与H2SO4的反应生成CO2、SO2和H2O，S的化合价从＋6价降低至＋4价，只体现了浓硫酸的强氧化性，不表现酸性，A正确；f为Na2O2，由1个过氧根离子和2个钠离子组成，阴、阳离子个数比为1∶2，B正确；h为SO3，S和氧气只能生成SO2，不能直接由两种单质直接化合得到，C错误；d为SO2，可用于葡萄酒的防腐剂，D正确。
14.D　铜片与硝酸反应过程中铜被氧化为铜离子，转移电子×2＝0.4 mol，A正确；向反应后的溶液中加入400 mL 2 mol·L－1 NaOH溶液，能使溶液中的Cu2＋恰好完全沉淀，溶质为硝酸钠，反应后的溶液中n（N）＝n（NaOH）＝0.4 L ×2 mol·L－1＝0.8 mol，根据N元素守恒，原硝酸溶液的物质的量为0.8 mol＋＝1 mol，原硝酸的物质的量浓度为＝10 mol·L－1，B正确，D错误；设混合气体中NO的物质的量为 x mol、NO2的物质的量为 y mol，解得x＝0.1，y＝0.1，NO和NO2的体积之比为1∶1，C正确。
15.D　步骤一实验中先关闭活塞2，打开活塞1和3，使产生的氢气通入c装置，目的是排尽装置中的空气，防止Fe2＋被氧化，A正确；步骤二反应一段时间后，关闭活塞3，打开活塞2，产生的氢气使b装置内压强增大，将产生的FeSO4溶液压入c，和NH4HCO3溶液混合，B正确；装置c中发生的离子反应为Fe2＋＋2HCFeCO3↓＋CO2↑＋H2O，C正确；装置d的主要作用是液封，防止空气进入c装置，将产物氧化，D错误。
16.（1）A　（2）取少量氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中加入浓的NaOH溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸变蓝，则证明氮肥中含N　（3）还原
（4）0.3　（5）①1∶6　②10Fe2＋＋2N＋12H＋10Fe3＋＋N2↑＋6H2O
解析：（1）氮的固定是将N2转化为含氮化合物的过程，仅A符合题意。（2）检验氨态氮肥中N的实验方法是取少量氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中加入浓的NaOH溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸变蓝，则证明氮肥中含N。（3）反硝化过程有：N转化为N2的过程、N转化为N的过程、N转化为N2的过程，这些过程中含氮物质的氮元素的化合价均降低，则这些物质均作氧化剂，发生还原反应。（4）在氨氧化细菌的作用下，N与N可以转化为氮气，该反应的化学方程式为N＋NN2↑＋2H2O，该反应中每生成1 mol N2转移3 mol电子，则当产生 0.1 mol氮气时，转移的电子的物质的量为0.3 mol。（5）①该反应中，N2是氧化产物，Fe2＋是还原产物，它们的物质的量之比为1∶6；②酸性条件下，Fe2＋和N反应生成N2和Fe3＋，该反应的离子方程式为10Fe2＋＋2N＋12H＋10Fe3＋＋N2↑＋6H2O。
17.（1）c→d→b→a→e　（2）SO2＋I2＋2H2O4H＋＋S＋2I－　蓝色褪去　（3）7％
解析：（1）原料气先通过Ⅱ装置除去原料气中的SO2后再利用Ⅰ、Ⅲ装置测量剩余气体的体积，故气体的流向为c→d→b→a→e。（2）依据题目提供的I2与SO2发生反应的化学方程式可知其离子方程式为I2＋SO2＋2H2O4H＋＋S＋2I－，当溶液中蓝色褪去时，表明I2与SO2恰好完全反应。（3）由反应的化学方程式可得关系式：
SO2　　～　　I2
22 400 mL　1 mol
V　　　　　0.05 mol·L－1×0.020 L
得原料气中SO2的体积V＝22.4 mL
则SO2的体积分数为×100％＝7％。
18.（1）8.3　胶头滴管　50 mL容量瓶　（2）Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑　（3）提高反应速率　Fe＋2Fe3＋3Fe2＋
解析：（1）根据稀释前后溶质的物质的量不变可得0.050 L×3 mol·L－1＝18 mol·L－1×V（浓硫酸），V（浓硫酸）＝8.3 mL，配制一定物质的量浓度的溶液，用量筒量取所需浓硫酸的体积，倒入有水的烧杯中稀释，冷却后沿玻璃棒转移到50 mL容量瓶中，洗涤烧杯和玻璃棒后，先直接加水至刻度线下1～2 cm，改用胶头滴管滴加至刻度线。（3）向稀硫酸中加入过量的铁屑，控制温度在50～80 ℃之间，适当升高温度可以加快铁与硫酸的反应速率，因生成的硫酸亚铁易被氧气氧化，因此加入铁粉要过量，可将氧化后的三价铁还原成亚铁离子，发生反应为Fe＋2Fe3＋3Fe2＋。
19.Ⅰ.（1）分液漏斗　排除装置中的空气　
（2）SO2　Fe＋2H2SO4（浓）FeSO4＋SO2↑＋2H2O　（3）无　还原　（4）SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2O　Ⅱ.（5）KHS 和KHCO3　（6）33.6　（7）SO2＋2COS↓＋2CO2　（8）2SO2＋O2＋2CaCO32CaSO4＋2CO2
解析：Ⅰ.（1）根据仪器a的特点判断仪器a的名称为分液漏斗；根据实验过程，为避免装置中的空气干扰实验，先通入一段时间氮气，通氮气的目的是排除装置中的空气。（2）根据品红溶液褪色判断有二氧化硫生成；取出A中反应后的溶液少许，加入KSCN溶液未出现红色，说明产物中没有三价铁，故应生成二价铁，利用质量、得失电子守恒配平方程式为Fe＋2H2SO4（浓）FeSO4＋SO2↑＋2H2O。（3）根据产生的气体二氧化硫不与氯化钡反应判断无沉淀生成；D中酸性高锰酸钾具有强氧化性，二氧化硫与之反应，二氧化硫具有还原性。（4）E装置中盛NaOH溶液，在尾部安装，故作用是吸收多余的二氧化硫尾气；根据电荷、质量守恒配平得：SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2O。Ⅱ.（5）H2S经K2CO3溶液吸收，生成两种酸式盐，根据反应物中的关联的酸进行判断两种酸式盐为硫氢化钾、碳酸氢钾。（6）根据反应2COS＋3O22CO2＋2SO2得出关系式n（COS）∶n（O2）＝2∶3，因参加反应的COS的物质的量为＝1 mol，所以 n（O2）＝1.5 mol，所以其在标准状况下的体积为1.5 mol×22.4 L·mol－1＝33.6 L。（7）CO在催化剂存在时可与SO2反应，转化为一种固体和一种无害气体，根据无害气体及反应物参与的元素判断，无害气体是二氧化碳，故固体应是硫，根据得失电子、质量守恒配平得：SO2＋2COS↓＋2CO2。（8）根据煤炭中加入石灰石可减少燃烧时SO2的排放量，并生成CaSO4，判断发生了氧化还原反应，二氧化硫作还原剂，氧气作氧化剂，根据得失电子守恒和质量守恒书写方程式为2SO2＋O2＋2CaCO32CaSO4＋2CO2。
20.（1）Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　（2）3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2　（3）①取待测液于试管中，加入KSCN溶液，若溶液变为红色，则含有Fe3＋
②4Fe＋10HNO34Fe（NO3）2＋NH4NO3＋3H2O
（4）①＋4KOH2K2FeO4＋3NaCl＋2H2O　NaClO　②净水　杀菌消毒
解析：（1）生铁（以赤铁矿为例）是通过高炉冶炼而得，在高炉中CO与Fe2O3反应产生Fe和CO2，用化学方程式表示其原理为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。（2）若模具不干燥，炽热的铁水和水蒸气反应，产生H2，H2易燃易爆，从而引发铁水爆炸性迸溅，反应的化学方程式3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2。（3）由流程图可知，Fe与硝酸反应生成硝酸亚铁，步骤Ⅱ中转化为Fe2O3·nH2O，最后得到铁红；①步骤Ⅰ若要检验是否有Fe3＋生成，方法是取少量步骤Ⅰ的溶液，加入几滴KSCN溶液，若出现红色，则有Fe3＋，反之没有；②产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe（NO3）2，还原产物是硝酸铵，则Fe与硝酸反应生成硝酸亚铁、硝酸铵和水，该反应为4Fe＋10HNO34Fe（NO3）2＋NH4NO3＋3H2O。（4）①在该反应中Fe元素化合价由反应前Fe2O3中＋3价，变为反应后K2FeO4中的＋6价，化合价升高3价，Cl元素化合价由反应前 NaClO中的＋1价变为反应后NaCl中的－1价，化合价降低2价，配平后方程式为Fe2O3＋3NaClO＋4KOH2K2FeO4＋3NaCl＋2H2O，用单线桥法表示电子转移为＋4KOH2K2FeO4＋3NaCl＋2H2O；在该反应中NaClO得到电子，作氧化剂，Fe2O3失去电子，作还原剂。②高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效的绿色水处理剂，在水中反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾（K2FeO4）中Fe的化合价是＋6价，具有强氧化性，能起杀菌消毒作用；其还原产物Fe3＋水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水中杂质，使之形成沉淀而从水中分离除去，所以高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是净水、杀菌消毒。
5 / 6(共63张PPT)
章末质量检测（三）物质的性质与转化
（分值：100分）
一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个
选项符合题意）
1. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是（　　）
A. 自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3
B. 侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl
C. 工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3
D. 多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
解析：　自然固氮是将N2转化为含氮化合物，不一定是转化为
NH3，A错误。
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2. 如图实验装置，下列表述中合理的是（　　）
A. 装置1可用于NH4Cl分解制备NH3
B. 装置2可用于实验室Cu与稀硝酸反应获得NO
C. 装置3可用于实验室Zn与浓硫酸反应获得H2
D. 装置4可用于碳酸氢铵的分解实验
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解析：　A项，NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，而当温度降
低时，NH3和HCl又重新化合生成固体NH4Cl，不能用于制备NH3，
错误；B项，分液漏斗中加入稀硝酸，烧瓶中加入Cu，打开分液漏
斗的活塞控制稀HNO3的加入量，Cu与稀HNO3在烧瓶内反应得到
NO，正确；C项，Zn与浓H2SO4反应的主要产物是SO2，且Zn与稀
H2SO4反应制备H2时不需要加热，错误；D项，由于NH4HCO3受热
分解会产生H2O，试管口应略向下倾斜，错误。
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3. 下列说法正确的是（　　）
A. 向新制氯水中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈红色
B. 浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定
C. 铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
D. 在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有吸水性
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解析：　氯水中生成了盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性，次氯
酸具有强氧化性、漂白性，所以向新制氯水中滴加少量紫色石
蕊试液，充分振荡后溶液先变红色后褪色，A错误；硝酸分解
生成二氧化氮、氧气和水，二氧化氮是红棕色气体，浓硝酸因
溶解了二氧化氮而呈黄色，B正确；铁与水蒸气在高温下的反
应产物为Fe3O4和H2，C错误；浓硫酸具有脱水性，可使蔗糖脱
水生成炭黑，D错误。
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4. 物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的
浓度和反应温度有关。下列各组物质：
①Cu与HNO3溶液　②Cu与FeCl3溶液　③Zn与H2SO4溶液　④Fe与
HCl溶液，其中由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是
（　　）
A. ①③ B. ③④
C. ①② D. ①③④
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解析：　一般而言，同种氧化剂，浓度大者氧化性强。Cu与稀
HNO3反应，还原产物是NO，Cu与浓HNO3反应，还原产物是
NO2；Zn与稀H2SO4反应，还原产物是H2，Zn与浓H2SO4反应，还原产物是SO2。
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5. 实验室采用下表中试剂和装置制备和收集气体（不考虑尾气处
理），合理的是（　　）
a b 气体 装置
A 70％的硫酸 Na2SO3 SO2
B 稀硫酸 大理石 CO2 C 浓氨水 生石灰 NH3 D 稀硝酸 Cu NO 1
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解析：　利用强酸制弱酸原理，生成二氧化硫气体，用浓硫酸可
以干燥，密度比空气大，可用向上排空气法收集，A正确；稀硫酸
与碳酸钙反应生成硫酸钙是微溶物，会覆盖到碳酸钙的表面从而阻
止反应的继续进行，不能用于制取二氧化碳，B错误；生成的氨气
与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，且氨气的密度比空气小，应该
用向下排空气法收集，C错误；生成的NO气体能与空气中的氧气
反应，不能用排空气法收集，D错误。
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6. 某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是
（　　）
A. 将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性
B. 将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制备 Fe（OH）3胶体
C. 在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液：制备FeSO4·6H2O晶体
D. 将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3＋的氧化性强于Cu2＋
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解析：　由于浓硫酸具有强氧化性，铁与其反应生成Fe2
（SO4）3和SO2，无法说明铁的活泼性，A项方案不可行；将
NaOH加入FeCl3溶液中，得到Fe（OH）3沉淀，无法得到Fe
（OH）3胶体，B项方案不可行；在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶
液，一方面氧气可将FeSO4氧化，另一方面会得到不含结晶水
的化合物，C项方案不可行。
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7. 以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3、SiO2，已知SiO2不
溶于水，不溶于硫酸）为原料制备高纯氧化镁的流程如图。下列说
法错误的是（　　）
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B. 滤渣1的成分是SiO2，滤渣2的成分是Fe（OH）3
D. 实验室灼烧时使用的主要仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩
埚、坩埚钳等
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解析：　MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为MgCO3＋2H＋
CO2↑＋H2O＋Mg2＋，A错误；滤渣1的成分是SiO2，滤渣2的成分是
Fe（OH）3，B正确；加入H2O2氧化时，生成铁离子和水，发生反
应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋ 2Fe3＋＋2H2O，C正
确；Mg（OH）2是固体，在坩埚中灼烧，实验室灼烧时使用的主
要仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳等，D正确。
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8. 雾霾微颗粒中硫酸盐的生成可能存在三个阶段的转化，其主要过程的示意图如下。下列说法正确的是（　　）
B. 第Ⅰ阶段的反应中NO2被氧化
C. HNO2、NO2、H2O均为电解质
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解析：　HS 的摩尔质量为97 g·mol－1，A错误；第Ⅰ阶段的反
应中，NO2经过反应变成N ，得到电子，被还原，B错误；NO2
为非电解质，C错误；根据图示可知，第Ⅱ、Ⅲ阶段总反应的化学
方程式为S ＋H2O＋NO2 HNO2＋HS ，D正确。
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9. 下列有关实验装置、现象和结论描述均正确的是（　　）
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A. 装置1中，品红溶液褪色证明该反应生成了SO2
B. 装置2中，肥皂液中有气泡产生证明Fe与H2O（g）反应生成了H2
C. 装置3中，圆底烧瓶内看到红色的喷泉证明NH3是密度小于空气的
碱性气体
D. 装置4中，试管a内壁有水珠，试管b中产生白色沉淀证明Na2CO3、
NaHCO3受热均易分解
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解析：　加热装置2时，无论是否发生反应，肥皂液中都有气泡
产生，则肥皂液中有气泡产生不能说明铁与水蒸气共热反应生成了
氢气，证明有氢气产生的实验现象应为肥皂液中有大量肥皂泡生
成，部分肥皂泡浮在空中，点燃肥皂泡发生轻微爆炸，B错误；圆
底烧瓶内看到红色的喷泉证明氨气极易溶于水，溶于水得到的溶液
呈碱性，但无法证明氨气的密度小于空气，C错误；碳酸钠受热不
分解，加热盛有碳酸钠的试管a时，试管b中不能产生白色沉淀，D
错误。
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10. 硫元素的价类二维图如图所示。下列说法正确的是（　　）
A. a与c、d、e都有可能反应生成b
B. d溶液久置于空气中会生成e，溶液的pH增大
C. 盐g与盐f之间也可能发生反应
D. 铜与e的浓溶液共热产生的气体通入BaCl2溶液中，生成白色沉淀
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解析：　根据硫元素的价类二维图，a是H2S、b是S、c是
SO2、d是H2SO3、e是H2SO4、f是亚硫酸盐、g是硫酸盐。H2S
中S元素显－2价，SO2、H2SO3中S元素显＋4价，H2SO4中S显
＋6价，所以H2S和SO2、H2SO3、H2SO4都有可能发生归中反
应生成S单质，A正确；H2SO3具有还原性，久置于空气中会被
氧气氧化为H2SO4，弱酸变强酸，溶液的pH减小，B错误；亚
硫酸盐中S元素化合价为＋4，硫酸盐中S元素化合价为＋6，
＋4和＋6之间没有中间价态，所以亚硫酸盐、硫酸盐之间不能
发生反应，C错误；铜与浓硫酸共热产生二氧化硫气体，二氧
化硫和BaCl2溶液不反应，D错误。
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11. 已知氧化性：Fe2＋＜Cu2＋＜Fe3＋＜Ag＋，Cu＋2Fe3＋ Cu2＋＋
2Fe2＋。在含有Cu（NO3）2、Fe（NO3）3、AgNO3的溶液中加入
适量锌粉，有固体剩余，则下列分析不合理的是（　　）
A. 剩余固体中一定含有银，可能含有铜
B. 若剩余固体中含有Zn，则反应后的溶液中一定含有Zn2＋和Fe3＋
C. 若剩余固体中仅含有银，则反应后的溶液中一定含有Zn2＋、
Fe3＋、Cu2＋
D. 若剩余固体中含有铜和银，则反应后的溶液中肯定不含Fe3＋和Ag＋
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解析：　根据氧化性强弱，可得含有Cu（NO3）2、Fe（NO3）
3、AgNO3的溶液中加入适量锌粉，锌粉先和硝酸银反应，再和硝
酸铁反应，然后和硝酸铜反应，最后和硝酸亚铁反应。锌粉先和
硝酸银反应，剩余固体一定含有银，可能含有铜，A正确；Zn能
与Fe3＋反应，若剩余固体中含有Zn，则反应后的溶液中一定不含
有Fe3＋，B错误；若剩余固体中仅含有银，则锌粉只和硝酸银反
应生成银和硝酸锌，则反应后的溶液中一定含有Zn2＋、Fe3＋、
Cu2＋，C正确；若剩余固体中含有铜和银，则锌粉和硝酸银、硝
酸铁、硝酸铜反应，故溶液中不含有Fe3＋和Ag＋，D正确。
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12. 下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的
是（　　）
选项 实验 现象 结论
A 将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液 有气体生成，溶液
呈红色 稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋
B 将铜粉加入1.0 mol·L－1 Fe2（SO4）3溶液中 溶液变蓝，有黑色
固体出现 金属铁比铜活泼
C 向蔗糖中加入浓硫酸 蔗糖变黑，并放出有刺激性气味的气体 浓硫酸具有脱水性和强氧化性
D 将铜片放入浓硫酸中 无明显现象 铜片发生了钝化
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解析：　A项，铁粉过量，反应生成亚铁离子，加入KSCN溶
液，溶液不显红色，错误；B项，Cu和Fe3＋发生氧化还原反应：
Cu＋2Fe3＋ Cu2＋＋2Fe2＋，所以没有黑色沉淀生成，溶液由棕
黄色变为蓝色，错误；C项，向蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖变黑，
并放出有刺激性气味的气体，可证明浓硫酸具有脱水性和强氧化
性，正确；D项，在金属活动性顺序中铜排在氢的后面，常温下
铜不能与浓硫酸反应，错误。
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13. 已知c、d、e、f、h 均是二元化合物，a为黑色固体单质，d能使品
红溶液褪色，e是液体，上述物质的转化关系如图所示（个别产物
略去）。下列说法错误的是（　　）
A. a与b的反应体现了b的强氧化性
B. f中阴、阳离子个数比为1∶2
C. h也可以由两种单质直接化合而成
D. d可用作食品添加剂
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解析：　c、d、e、f、h均是二元化合物，a为黑色固体单质则a
为C；d能使品红溶液褪色，d为SO2，e是液体，e为H2O；b为
H2SO4，与C反应生成c为CO2，h与e反应生成b，则h为SO3，g为
O2，c与f反应生成氧气，f为Na2O2。C与H2SO4的反应生成CO2、
SO2和H2O，S的化合价从＋6价降低至＋4价，只体现了浓硫酸的
强氧化性，A正确；f为Na2O2，由1个过氧根离子和2个钠离子组
成，阴、阳离子个数比为1∶2，B正确；h为SO3，S和氧气只能生
成SO2，不能直接由两种单质直接化合得到，C错误；d为SO2，可
用于葡萄酒的防腐剂，D正确。
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14. 将12.8 g铜片加入100 mL一定浓度的硝酸溶液中，铜片完全溶
解，产生NO和NO2的混合气体4.48 L（标准状况下）；若向反应
后的溶液中加入400 mL 2 mol·L－1 NaOH溶液，能使溶液中的Cu2
＋恰好完全沉淀。下列说法不正确的是（　　）
A. 铜片与硝酸反应过程中转移电子0.4 mol
B. 原硝酸溶液的物质的量浓度为10 mol·L－1
C. 混合气体中NO和NO2的体积之比为1∶1
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解析：　铜片与硝酸反应过程中铜被氧化为铜离子，转移电子
×2＝0.4 mol，A正确；向反应后的溶液中加入400 mL 2
mol·L－1 NaOH溶液，能使溶液中的Cu2＋恰好完全沉淀，溶质为硝
酸钠，反应后的溶液中 n （N ）＝ n （NaOH）＝0.4 L ×2
mol·L－1＝0.8 mol，根据N元素守恒，原硝酸溶液的物质的量为
0.8 mol＋ ＝1 mol，原硝酸的物质的量浓度为 ＝10
mol·L－1，B正确，D错误；设混合气体中NO的物质的量为 x mol、
NO2的物质的量为 y mol，解得 x ＝0.1， y ＝0.1，
NO和NO2的体积之比为1∶1，C正确。
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15. 碳酸亚铁与砂糖混用为补血剂。实验室用如下装置和步骤可以制
备FeCO3（FeCO3易被氧化）。下列说法错误的是（　　）
步骤一：实验中先关闭活塞2，打开活塞1和3；
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步骤二：一段时间后，关闭活塞3，打开活塞2，在c瓶中得到
产品。
A. 步骤一的目的是排尽装置中的空气，防止Fe2＋被氧化
B. 步骤二可使FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合
D. 装置d的主要作用：吸收尾气，防止污染空气
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解析：　步骤一实验中先关闭活塞2，打开活塞1和3，使产生的
氢气通入c装置，目的是排尽装置中的空气，防止Fe2＋被氧化，A
正确；步骤二反应一段时间后，关闭活塞3，打开活塞2，产生的
氢气使b装置内压强增大，将产生的FeSO4溶液压入c，和
NH4HCO3溶液混合，B正确；装置c中发生的离子反应为Fe2＋＋
2HC FeCO3↓＋CO2↑＋H2O，C正确；装置d的主要作用是
液封，防止空气进入c装置，将产物氧化，D错误。
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二、非选择题（本题共5小题，共55分）
16. （10分）细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦
合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如图所示。
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（1）图中所示氮循环中，属于氮的固定的有 （填字母）。
解析：氮的固定是将N2转化为含氮化合物的过程，仅A符合题意。
A　
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（2）氮肥是水体中氨态氮的主要来源之一，检验氨态氮肥中N
的实验方法是

。
解析：检验氨态氮肥中N 的实验方法是取少量氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中加入浓的NaOH溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸变蓝，则证明氮肥中含N 。
取少量氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中
加入浓的NaOH溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于
试管口，若试纸变蓝，则证明氮肥中含N 　
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（3）反硝化过程中，含氮物质发生 （填“氧化”或“还
原”）反应。
解析： 反硝化过程有：N 转化为N2的过程、N 转
化为N 的过程、N 转化为N2的过程，这些过程中含氮
物质的氮元素的化合价均降低，则这些物质均作氧化剂，发
生还原反应。
还原　
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（4）在氨氧化细菌的作用下，N 与N 可以转化为氮气。该
反应中，当产生0.1 mol氮气时，转移的电子的物质的量
为 mol。
解析：在氨氧化细菌的作用下，N 与N 可以转化为氮气，该反应的化学方程式为N ＋N N2↑＋2H2O，该反应中每生成1 mol N2转移3 mol电子，则当产生0.1 mol氮气时，转移的电子的物质的量为0.3 mol。
0.3　
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（5）土壤中的铁循环可用于水体脱氮（脱氮是指将氮元素转化为
气体从水体中除去）。
①酸性条件下，Fe3＋脱除水体中硝态氮（N ）的原理为
6Fe3＋＋2N 6Fe2＋＋N2↑＋8H＋，该反应中氧化产物
与还原产物的物质的量之比为 。
②酸性条件下，Fe2＋脱除水体中硝态氮（N ）生成N2的
离子方程式为
。
1∶6　
10Fe2＋＋2N ＋12H＋ 10Fe3＋＋N2↑＋
6H2O　
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解析：①该反应中，N2是氧化产物，Fe2＋是还原产物，它们的物质的量之比为1∶6；②酸性条件下，Fe2＋和N 反应生成N2和Fe3＋，该反应的离子方程式为10Fe2＋＋2N ＋12H＋ 10Fe3＋＋N2↑＋6H2O。
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17. （8分）已知：SO2＋I2＋2H2O H2SO4＋2HI，碘的淀粉溶液呈
蓝色。某化学兴趣小组选用
下列实验装置，测定工业原
料气（含SO2、N2、O2）中
SO2的含量。
（1）若原料气的流向为从左向右时，上述装置组装连接的顺序：原料气→ （填“a”“b”“c”“d”或“e”）。
解析：原料气先通过Ⅱ装置除去原料气中的SO2后再利用Ⅰ、Ⅲ装置测量剩余气体的体积，故气体的流向为c→d→b→a→e。
c→d→b→a→e
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（2）装置Ⅱ中发生反应的离子方程式为
；
当装置Ⅱ中出现 现象时，立即停止通气。
解析：依据题目提供的I2与SO2发生反应的化学方程式可知其离子方程式为I2＋SO2＋2H2O 4H＋＋S ＋2I－，当溶液中蓝色褪去时，表明I2与SO2恰好完全反应。
SO2＋I2＋2H2O 4H
＋＋S ＋2I－
蓝色褪去
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（3）若碘溶液的浓度为0.05 mol·L－1、体积为 20 mL，收集到的
N2与O2的体积为297.6 mL（已折算为标准状况下的体
积），则SO2的体积分数为 。
解析：由反应的化学方程式可得关系式：
SO2　　～　　I2
22 400 mL　1 mol
7％
V 　　　　　0.05 mol·L－1×0.020 L
得原料气中SO2的体积 V ＝22.4 mL
则SO2的体积分数为 ×100％＝7％。
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18. （10分）硫酸亚铁（FeSO4·7H2O）是一种重要的食品和饲料添加
剂。实验室中通过如下步骤由铁屑制备FeSO4·7H2O晶体。
①将18 mol·L－1的浓硫酸稀释为50 mL 3 mol·L－1的稀硫酸；
②向稀硫酸中加入过量的铁屑，控制温度在50～80 ℃之间；
③趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、结晶；
④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次，再用滤纸
将晶体吸干；
⑤将制得的晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存。
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请回答下列问题：
（1）步骤①中需要18 mol·L－1浓硫酸的体积为 mL（保留
一位小数），配制时用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量
筒、 和 。
8.3　
胶头滴管　
50 mL容量瓶　 　
解析：根据稀释前后溶质的物质的量不变可得0.050 L×3 mol·L－1＝18 mol·L－1× V （浓硫酸）， V （浓硫酸）＝8.3 mL，配制一定物质的量浓度的溶液，用量筒量取所需浓硫酸的体积，倒入有水的烧杯中稀释，冷却后沿玻璃棒转移到50 mL容量瓶中，洗涤烧杯和玻璃棒后，先直接加水至刻度线下1～2 cm，改用胶头滴管滴加至刻度线。
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（2）稀硫酸与铁屑反应的离子方程式是
。
（3）步骤②中控制温度高于室温是为了 ，但有可
能生成Fe3＋使产品不纯，因此加入过量铁屑的作用是
（用离子方程式表示）。
Fe＋2H＋ Fe2＋＋
H2↑　
提高反应速率　
Fe＋
2Fe3＋ 3Fe2＋　
解析： 向稀硫酸中加入过量的铁屑，控制温度在50～80 ℃之间，适当升高温度可以加快铁与硫酸的反应速率，因生成的硫酸亚铁易被氧气氧化，因此加入铁粉要过量，可将氧化后的三价铁还原成亚铁离子，发生反应为Fe＋2Fe3＋ 3Fe2＋。
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19. （13分）Ⅰ.某兴趣小组用如图所示装置进行实验探究铁和浓硫酸
反应的产物及性质。（夹持装置已略，气密性已检验）
已知：①SO2气体能使品红溶液褪色，这是SO2漂白性的表现；
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②在含有Fe3＋的溶液中滴加KSCN溶液，反应混合液立刻变成了
红色，而Fe2＋遇KSCN溶液不显色。
实验开始前，先打开活塞K通一段时间N2。关闭活塞K后，向A中
滴加一定量的浓硫酸，加热观察到A中铁片上有气泡产生。请回
答下列问题：
（1）仪器a的名称是 。实验开始前，先通一段时间
N2的目的是 。
分液漏斗　
排除装置中的空气　
解析：根据仪器a的特点判断仪器a的名称为分液漏斗；根据实验过程，为避免装置中的空气干扰实验，先通入一段时间氮气，通氮气的目的是排除装置中的空气。
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（2）加热一段时间后发现B装置中溶液褪色，说明有
（填化学式）生成。再取出A中反应后的溶液少许，加入
KSCN溶液未出现红色，则浓硫酸与铁反应的化学方程式
为 。
SO2　
Fe＋2H2SO4（浓） FeSO4＋SO2↑＋2H2O　
解析： 根据品红溶液褪色判断有二氧化硫生成；取出A中反应后的溶液少许，加入KSCN溶液未出现红色，说明产物中没有三价铁，故应生成二价铁，利用质量、得失电子守恒配平方程式为Fe＋2H2SO4（浓） FeSO4＋SO2↑＋2H2O。
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（3）C装置中 （填“有”或“无”）沉淀生成。D中溶液
紫色褪去，体现气体产物的 性（填“氧化”“还
原”或“漂白性”）。
无　
还原　
解析： 根据产生的气体二氧化硫不与氯化钡反应判断无沉淀生成；D中酸性高锰酸钾具有强氧化性，二氧化硫与之反应，二氧化硫具有还原性。
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（4）E装置的作用是 。（用
化学方程式表示）
SO2＋2NaOH Na2SO3＋H2O　
解析： E装置中盛NaOH溶液，在尾部安装，故作用是吸收多余的二氧化硫尾气；根据电荷、质量守恒配平得：SO2＋2NaOH Na2SO3＋H2O。
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Ⅱ.硫有多种化合物，如H2S、COS（羰基硫）、SO2等，它们对环境
均有一定的影响。
（5）H2S经K2CO3溶液吸收后，生成两种酸式盐。写出这两种酸式盐
的化学式 。
KHS 和KHCO3　
解析：H2S经K2CO3溶液吸收，生成两种酸式盐，根据反应物
中的关联的酸进行判断两种酸式盐为硫氢化钾、碳酸氢钾。
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（6）COS（羰基硫，其中硫为－2价）燃烧时有SO2生成，其原理为
2COS＋3O2 2CO2＋2SO2。若有60 g COS（羰基硫）参加
反应，则参加反应的O2在标准状况下的体积约为 L。
33.6　
解析： 根据反应2COS＋3O2 2CO2＋2SO2得出关系式 n （COS）∶ n （O2）＝2∶3，因参加反应的COS的物质的量为 ＝1 mol，所以 n （O2）＝1.5 mol，所以其在标准状况下的体积为1.5 mol×22.4
L·mol－1＝33.6 L。
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（7）电厂排出的烟气中含有CO、SO2等。CO在催化剂存在时可与
SO2反应，转化为一种固体和一种无害气体。该反应的化学方程
式为 。
SO2＋2CO　 S↓＋2CO2　
解析： CO在催化剂存在时可与SO2反应，转化为一种固体和一种无害气体，根据无害气体及反应物参与的元素判断，无害气体是二氧化碳，故固体应是硫，根据得失电子、质量守恒配平得：SO2＋2CO S↓＋2CO2。
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（8）在煤炭中加入石灰石可减少燃烧时SO2的排放量，并生成
CaSO4。该反应的化学方程式为
。
2SO2＋O2＋2CaCO3
2CaSO4＋2CO2　
解析： 根据煤炭中加入石灰石可减少燃烧时SO2的排放量，并生成CaSO4，判断发生了氧化还原反应，二氧化硫作还原剂，氧气作氧化剂，根据得失电子守恒和质量守恒书写方程式为2SO2＋O2＋2CaCO3 2CaSO4＋2CO2。
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20. （14分）铁及其化合物与生产、生活关系密切。
（1）生铁（以赤铁矿为例）是通过高炉冶炼而得，用化学方程式
表示其原理为 。
解析：生铁（以赤铁矿为例）是通过高炉冶炼而得，在高炉中CO与Fe2O3反应产生Fe和CO2，用化学方程式表示其原理为Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2。
Fe2O3＋3CO　 2Fe＋3CO2　
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（2）在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，必须对模具
进行充分的干燥处理，不得留有水，原因是
（用化学方程式表示）。
解析：若模具不干燥，炽热的铁水和水蒸气反应，产生H2，H2易燃易爆，从而引发铁水爆炸性迸溅，反应的化学方程式3Fe＋4H2O（g） Fe3O4＋4H2。
3Fe＋4H2O
（g） Fe3O4＋4H2　
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（3）用废铁皮制取铁红（Fe2O3）的部分流程示意图如下：
①步骤Ⅰ若要检验是否有Fe3＋生成，方法是
。
取待测液于试
管中，加入KSCN溶液，若溶液变为红色，则含有Fe3＋　
②步骤Ⅱ中发生反应：4Fe（NO3）2＋O2＋（2 n ＋4）H2O
2Fe2O3· n H2O＋8HNO3，反应产生的HNO3又与废铁皮中的铁反应，生成Fe（NO3）2和NH4NO3，该反应的化学方程式为 。
4Fe＋10HNO3 4Fe（NO3）2＋NH4NO3＋
3H2O　
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解析：由流程图可知，Fe与硝酸反应生成硝酸亚铁，步骤Ⅱ中转化为Fe2O3· n H2O，最后得到铁红；①步骤Ⅰ若要检验是否有Fe3＋生成，方法是取少量步骤Ⅰ的溶液，加入几滴KSCN溶液，若出现红色，则有Fe3＋，反之没有；②产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe（NO3）2，还原产物是硝酸铵，则Fe与硝酸反应生成硝酸亚铁、硝酸铵和水，该反应为4Fe＋10HNO3 4Fe（NO3）2＋NH4NO3＋3H2O。
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（4）Fe2O3可制取新型、高效水处理剂高铁酸钾 K2FeO4。
　　Fe2O3＋ 　　NaClO＋ 　　KOH 　　K2FeO4（高铁
酸钾）＋ 　　NaCl＋ 　　H2O。
①配平上述反应，并用单线桥法表示反应过程中转移电子数
目和方向。
答案： ＋4KOH 2K2FeO4＋3NaCl＋2H2O
此过程中氧化剂是 　 　（填化学式）。
答案： ＋4KOH 2K2FeO4＋3NaCl＋2H2O
NaClO
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②高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效的绿色水处理剂，在水中反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂的作用是 、 。
解析：①在该反应中Fe元素化合价由反应前Fe2O3中＋3价，变为反应后K2FeO4中的＋6价，化合价升高3价，Cl元素化合价由反应前NaClO中的＋1价变为反应后NaCl中的－1价，化合价降低2价，配平后方程式为Fe2O3＋3NaClO＋4KOH
净水　
杀菌消毒　
2K2FeO4＋3NaCl＋2H2O，用单线桥法表示电子转移为
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＋4KOH 2K2FeO4＋3NaCl＋2H2O；在该反应中NaClO得到电子，
作氧化剂，Fe2O3失去电子，作还原剂。②高铁酸钾（K2FeO4）是一
种新型、高效的绿色水处理剂，在水中反应生成氢氧化铁胶体。高铁
酸钾（K2FeO4）中Fe的化合价是＋6价，具有强氧化性，能起杀菌消
毒作用；其还原产物Fe3＋水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水中杂质，
使之形成沉淀而从水中分离除去，所以高铁酸钾作为水处理剂发挥的
作用是净水、杀菌消毒。
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感谢欣赏
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