A、B、C、D都是中学化学常见的物质，其中A、B、C均含有同一种元素。在一定条件下相互转化的关系如下图所示（部分反应中的H2O已略去）。请按要求回答下列问题： - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

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A、B、C、D都是中学化学常见的物质，其中A、B、C均含有同一种元素。在一定条件下相互转化的关系如下图所示（部分反应中的H₂O已略去）。请按要求回答下列问题：

（1）若D为金属单质，且D是用量最大、用途最广的金属，若加热蒸干B的溶液没有得到B的盐，则B的化学式可能为             。
（2）A常用作制冷剂，B和D为空气的主要成分，则反应（Ⅲ）的化学方程式为                  。
（3）D为氯碱工业的重要产品，反应（Ⅲ）的离子方程式可以
是                               。
（4）D为酸或酸性气体，则A、B、C、D可以是                                （请按顺序写出合理任意一组物质的化学式即可）。

答案

（1）FeCl₃或Fe(NO₃)₃（2分）。
（2）4NH₃＋ 6NO

5N₂＋ 6H₂O（2分）
（3）Al³^＋＋AlO₂^－＋3H₂O＝2Al(OH)₃↓ （2分）
（4）NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃、CO₂（或NaOH、Na₂SO₃、NaHSO₃、SO₂）

解析

（1）的突破口D为金属单质Fe。（2）的突破口A是常用作制冷剂NH₃

核心考点

试题【A、B、C、D都是中学化学常见的物质，其中A、B、C均含有同一种元素。在一定条件下相互转化的关系如下图所示（部分反应中的H2O已略去）。请按要求回答下列问题：】；主要考察你对铁的氧化物等知识点的理解。[详细]

举一反三

雷达的微波过滤器里使用铁氧磁性体，如钇铁石榴石Y₃Fe₅O₁₂，其中Y是ⅢB族稀土元素。下面有关钇铁石榴石的叙述中正确的是

A．可表示为3YO₃·3FeO·Fe₂O₃	B．可表示为Y₃O₅·Fe₃O₄·Fe₂O₃
C．其中钇、铁的化合价均为＋3价	D．其中钇、铁的化合价均有＋2、＋3价

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绿矾（FeSO₄·7H₂O）、硫酸亚铁铵(FeSO₄·(NH₄ )₂SO₄·6H₂O)是重要的化学化工试剂。工业上常利用机械加工行业产生的废铁屑为原料制备。

图Ⅰ 图Ⅱ
请回答下列问题：
（1）图Ⅰ用于制备绿矾。其中锥形瓶中盛放的药品或原料是__________，集气瓶的作用是__________；烧杯中主要发生：①CuSO₄+H₂S=CuS↓+H₂SO₄②4CuSO₄+PH₃+4H₂O=H₃PO₄+4H₂SO₄+4Cu↓，则烧杯中盛放的试剂是___ ___，其作用是_______________。
（2）图Ⅱ用于制备硫酸亚铁铵。在0~60℃的温度范围内，硫酸亚铁铵在水中的溶解度比硫酸铵、硫酸亚铁的溶解度小，冷却混合液至室温便析出硫酸亚铁铵。具体操作：①打开活塞____________，关闭活塞_________，从分液漏斗滴入6 mol·L^-1 H₂SO₄到250 mL锥形瓶，充分反应。②待锥形瓶中的铁屑快反应完时，关闭活塞________，打开活塞________。③放置一段时间，试剂瓶底部将结晶出硫酸亚铁铵。
（3）在制备硫酸亚铁的过程中，理论上控制铁过量或酸过量均有利于防止Fe²⁺被氧化。设计两个实验：实验一，控制酸过量；实验二，控制铁过量；其余步骤同，制得硫酸亚铁铵，并对产品质量进行检测。检测结果如下：

序号	反应物用量	产品质量
1	n(H₂SO₄):n(Fe)>1:1	介于Ⅰ级～Ⅱ级之间
2	n(H₂SO₄):n(Fe)<1:1	优于Ⅰ级

已知产品质量标准：Fe³⁺的质量分数等于0.005%，产品质量定为Ⅰ级；Fe³⁺的质量分数等于0.01%，产品质量定为Ⅱ级，从实验结果中，可得出制备硫酸亚铁溶液时，反应控制___________过量为最佳。

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下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是

A．工业上在高温下用CO还原含Fe₂O₃的铁矿石炼铁

B．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe₃O₄

C．工业上可用铁质容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸

D．氯化铁溶液有较强氧化性，故可用作净水剂

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下列两题分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修课程模块的内容，请你选择其中一题作答，如果两题全做，则按A题评分。

A．（12分）【物质结构与性质】
1915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg和Lawrence Bragg，以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献。
⑴科学家通过X射线探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似，其中三种晶体晶格能数据如下表：

晶体	NaCl	KCl	CaO
晶格能／(kJ·mol^－1)	786	715	3 401

4种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是 ▲ 。
⑵科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图可简单表示如下，其中配位键和氢键均采用虚线表示。

①写出基态Cu原子的核外电子排布式 ▲ ；金属铜采用下列 ▲ （填字母代号）堆积方式。

A B C D
②写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式（必须将配位键表示出来） ▲ 。
③水分子间存在氢键，请你列举两点事实说明氢键对水的性质的影响 ▲ 。
④SO₄²^－的空间构型是 ▲ 。
B．（12分）【实验化学】
硫酸亚铁铵的化学式为(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O，又名莫尔盐，是分析化学中常见的还原剂。某化学研究小组设计如下实验来制备莫尔盐并测定硫酸亚铁铵的纯度。
步骤一：铁屑的处理与称量。在盛有适量铁屑的锥形瓶中加入Na₂CO₃溶液，加热，过滤、洗涤、干燥、称量，质量记为m₁。
步骤二：FeSO₄的制备。将上述铁屑加入到一定量的稀H₂SO₄中，充分反应后过滤并用少量热水洗涤锥形瓶和滤纸。滤液及洗涤液完全转移至蒸发皿中。滤渣干燥后称重，质量记为m₂。
步骤三：硫酸亚铁铵的制备。准确称取所需质量的(NH₄)₂SO₄加入“步骤二”中的蒸发皿中，缓缓加热一段时间后停止，冷却，待硫酸亚铁铵结晶后过滤。晶体用无水乙醇洗涤并自然干燥，称量所得晶体质量。
步骤四：用比色法测定硫酸亚铁铵的纯度。
回答下列问题：
⑴步骤三中称取的(NH₄)₂SO₄质量为 ▲ 。
⑵①铁屑用Na₂CO₃溶液处理的目的是 ▲ 。制备FeSO₄溶液时，用右图装置趁热过滤，原因是 ▲ 。
②将(NH₄)₂SO₄与FeSO₄混合后加热、浓缩，停止加热的时机是 ▲ 。
③比色法测定硫酸亚铁铵纯度的实验步骤为：Fe³^＋标准色阶的配制、待测硫酸亚铁铵溶液的配制、比色测定。标准色阶和待测液配制时除均需加入少量稀HCl溶液外，还应注意的问题是 ▲ 。
④该实验最终通过 ▲ 确定硫酸亚铁铵产品等级。

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铜是重要的金属材料。
(1)工业上可用Cu₂S和O₂反应制取粗铜，该反应中氧化剂为 _______ 。电解粗铜制取精铜，电解时．阳极材料是 _______ ，电解液中必须含有的阳离子是 _______ 。
(2)在100 mL 18 mol/L浓硫酸中加入过量的铜片，加热使之充分反应，反应中被还原的H₂SO₄< __ mol。
(3)电子工业曾用30％的FeCl₃溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板制印刷电路板，为了从使用过的废腐蚀液中回收铜，并重薪得到FeCl₃溶液，设计如下实验流程。

上述流程中，所加试剂的化学式为：X _______ ，Y _______ Z _______ ；第⑥步反应的离子方程式为 _______ 。

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