Question

A单质是实验室用来处理汞污染的常用试剂，其元素在周期表中的族序数是周期数的两倍．乙在常温下是无色、无味的液体，电解是能产生两种状态一样的气体，甲是其中的一种且是空气组成之一．丙是最常用的金属单质之一，丙、甲两元素能形成多种化合物，其中之一是红综色粉末．G和一种无色溶液反应立即出现血红色．下图各字母都分别代表一种物质，箭头上的甲、乙、丙或字母是参加每一箭头表示的化学反应的一种反应物．

（1）写出化合物E和G的化学式

H₂SO₄

、

Fe₂（SO₄）₃

（2）A与甲反应的实验现象是

明亮的蓝紫色火焰

（3）工业上制备E的三种主要设备的名称是

沸腾炉

、

接触室

、

吸收塔

（4）写出D→E和F→G两反应中还原剂的化学式

H₂SO₃

、

FeSO₄

写出D→E反应的化学方程式

2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄

；写出F→G反应的离子方程式

4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O

．

Answer 1

分析：A单质是实验室用来处理汞污染的常用试剂，其元素在周期表中的族序数是周期数的两倍，A为S单质；乙在常温下是无色、无味的液体，电解是能产生两种状态一样的气体，甲是其中的一种且是空气组成之一，乙是H₂O，甲为O₂；丙是最常用的金属单质之一，丙、甲两元素能形成多种化合物，其中之一是红综色粉末，丙为Fe；
由转化关系A+甲→B，故B为SO₂，B+甲→C，C为SO₃，C+乙（H₂O）→E，E为H₂SO₄，E+丙（Fe）→F→

O2、H2SO4

G，G和一种无色溶液反应立即出现血红色，G为Fe₂（SO₄）₃，F为FeSO₄；
B为SO₂，与乙（H₂O）生成D，D为H₂SO₃，H₂SO₃能与O₂反应生成H₂SO₄，符合转化关系．

解答：解：A单质是实验室用来处理汞污染的常用试剂，其元素在周期表中的族序数是周期数的两倍，A为S单质；乙在常温下是无色、无味的液体，电解是能产生两种状态一样的气体，甲是其中的一种且是空气组成之一，乙是H₂O，甲为O₂；丙是最常用的金属单质之一，丙、甲两元素能形成多种化合物，其中之一是红综色粉末，丙为Fe；
由转化关系A+甲→B，故B为SO₂，B+甲→C，C为SO₃，C+乙（H₂O）→E，E为H₂SO₄，E+丙（Fe）→F→

O2、H2SO4

G，G和一种无色溶液反应立即出现血红色，G为Fe₂（SO₄）₃，F为FeSO₄；
B为SO₂，与乙（H₂O）生成D，D为H₂SO₃，H₂SO₃能与O₂反应生成H₂SO₄，
（1）与上述分析可知，E为H₂SO₄，G为Fe₂（SO₄）₃，故答案为：H₂SO₄；Fe₂（SO₄）₃；
（2）A与甲反应是硫在氧气中燃烧，实验现象为：明亮的蓝紫色火焰，故答案为：明亮的蓝紫色火焰；
（3）工业上制备H₂SO₄的三种主要设备是：沸腾炉、接触室、吸收塔，故答案为：沸腾炉；接触室；吸收塔；
（4）D→E是2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，反应中S元素化合价由H₂SO₃中+4价升高为H₂SO₄中+6价，H₂SO₃是还原剂；
F→G是4FeSO₄+O₂+2H₂SO₄+=2Fe₂（SO₄）₃+2H₂O，反应离子方程式为：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O；反应中Fe元素化合价由FeSO₄中+2价升高为Fe₂（SO₄）₃中+3价，FeSO₄是还原剂；
D→E反应的化学方程式为2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，
故答案为：H₂SO₃；FeSO₄；2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄；4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O．

点评：本题以文字描述与无机框图题的形式考查S、Fe等元素单质及其化合物之间的相互转化关系和逻辑推理能力、化学用语的书写能力、硫酸工业等，本题中A的用途及物质与结构关系，乙的状态与电解产物，丙是最常用的金属单质之一，其相应化合物为红综色粉末，与无色溶液作用溶液呈血红色等均为解题突破口，难度中等．