《2025年红对勾高考一轮复习金卷化学》

18.(14分)(2024·浙江杭州模拟)硫酸是一种重要的大宗工业化学品,应用广泛,可实现下列转化:
　　　　
(1)过程Ⅰ的化学方程式为______________________________。
(2)已知硫酸分子结构为,过程Ⅱ生成了焦硫酸钠Na₂S₂O₇,画出其阴离子的结构式:______ ;推测焦硫酸钠水溶液呈__________(填“酸性”“中性”或“碱性”),用离子方程式表明原因:______________________________。
(3)Na₂S₂O₇高温下具有强氧化性,受热分解产生SO₃气体。过程Ⅲ是将过量Na₂S₂O₇固体与磁铁矿熔融反应,产生了混合气体。
①写出检验混合气体成分的方案:______________________________。
②写出Na₂S₂O₇只与磁铁矿发生反应的总化学方程式:______________________________。
(4)过量的焦硫酸(H₂S₂O₇)和苯在加热条件下反应得到苯磺酸,写出反应的化学方程式:______________。

答案：

(1) NaCl + H₂SO₄(浓)$\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}$NaHSO₄ + HCl↑
(2) 酸性 S₂O₇²⁻ + H₂O$\xlongequal{\;\;}$2H⁺ + 2SO₄²⁻ 或S₂O₇²⁻ + H₂O$\xlongequal{\;\;}$2HSO₄⁻
(3)①先将混合气体通入足量的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，证明有SO₃;再将逸出的气体通入品红溶液，品红溶液褪色，加热后恢复红色，证明有SO₂ ②10Na₂S₂O₇ + 2Fe₃O₄$\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}$3Fe₂(SO₄)₃ + 10Na₂SO₄ + SO₂↑
(4)+H₂S₂O₇$\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}$+H₂SO₄
解析：浓硫酸与氯化钠固体在加热条件下反应生成硫酸氢钠和氯化氢气体，化学方程式为NaCl + H₂SO₄(浓)$\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}$NaHSO₄ + HCl↑，硫酸氢钠固体在加热条件下生产焦亚硫酸钠和水，焦亚硫酸钠和磁铁矿(四氧化三铁)在加热条件下发生反应10Na₂S₂O₇ + 2Fe₃O₄$\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}$3Fe₂(SO₄)₃ + 10Na₂SO₄ + SO₂↑，生成二氧化硫。
(1)过程Ⅰ的化学方程式为NaCl + H₂SO₄(浓)$\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}$NaHSO₄ + HCl↑。
(2)由硫酸分子结构知，Na₂S₂O₇中阴离子焦亚硫酸根离子S₂O₇²⁻的结构式为;由于S₂O₇²⁻与水发生反应S₂O₇²⁻ + H₂O$\xlongequal{\;\;}$2H⁺ + 2SO₄²⁻，故溶液显酸性。
(3)Na₂S₂O₇在高温下具有强氧化性，受热分解产生SO₃气体，Na₂S₂O₇固体与磁铁矿熔融发生反应10Na₂S₂O₇ + 2Fe₃O₄$\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}$3Fe₂(SO₄)₃ + 10Na₂SO₄ + SO₂↑，故混合气体中含有二氧化硫和三氧化硫，检验二氧化硫和三氧化硫混合气体的方法为先将混合气体通入足量的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，证明有SO₃;再将逸出的气体通入品红溶液，品红溶液褪色，加热后恢复红色，证明有SO₂。
(4)过量的焦硫酸(H₂S₂O₇)和苯在加热条件下发生取代反应得到苯磺酸，反应的化学方程式为+H₂S₂O₇$\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}$+H₂SO₄。