《2026年天利38套学业水平考试高中化学全一册人教版江苏专版》

29.(6 分)硫代硫酸钠$(\mathrm{Na_2S_2O_3})$ 常用作纸浆漂白的脱氯剂。实验室可用
如图装置制备少量$\mathrm{Na_2S_2O_3}$。

已知：①$\mathrm{BaS_2O_3}$ 难溶于水；
②$\mathrm{Na_2S_2O_3}$ 在酸性溶液中发生反应$\mathrm{S_2O_3^{2-} + 2H^+ \xlongequal{} S \downarrow + SO_2 \uparrow + H_2O}$。
(1)装置 A 用于制备$\mathrm{SO_2}$，其化学方程式为$Na_2SO_3 + H_2SO_4(浓) = Na_2SO_4 + SO_2\uparrow + H_2O$。
(2)装置 C 中反应生成$\mathrm{Na_2S_2O_3}$ 的同时放出$\mathrm{CO_2}$，该反应中$\mathrm{SO_2}$ 体现
了氧化(填“氧化”或“还原”)性。
(3)为验证装置 C 中生成了$\mathrm{CO_2}$，下列所选的试剂组合和顺序合理
的是b。
a. 品红→$\mathrm{NaOH}$ 溶液→澄清石灰水
b. 酸性$\mathrm{KMnO_4}$ 溶液→品红→澄清石灰水
c. $\mathrm{NaOH}$ 溶液→品红→澄清石灰水

答案： 29.(6分)
(1)$Na_2SO_3 + H_2SO_4(浓) = Na_2SO_4 + SO_2\uparrow + H_2O$(2分)
(2)氧化(2分)
(3)b(2分)
【解析】物质的制备
(1)装置A用于制备$SO_2$，$Na_2SO_3$与浓$H_2SO_4$反应生成$Na_2SO_4$、$SO_2$和$H_2O$，其化学方程式为$Na_2SO_3 + H_2SO_4(浓) = Na_2SO_4 + SO_2\uparrow + H_2O$。
(2)装置C中反应生成$Na_2S_2O_3$的同时放出$CO_2$，其离子方程式为$4SO_2 + 2S^{2-} + CO_3^{2-} = 3S_2O_3^{2-} + CO_2$，该反应的$SO_2$中硫元素的化合价由+4到+2，化合价降低，被还原，体现了氧化性。
(3)装置C中除了生成的二氧化碳，还有剩余的二氧化硫，用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，再用品红检验二氧化硫是否被酸性高锰酸钾溶液完全除去，最后通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，则说明有二氧化碳气体生成，故选b。

30.(10 分)磁性$\mathrm{Fe_3O_4}$ 在污水处理中有广泛的用途。利用废铁屑(主
要成分为$\mathrm{Fe}$，及少量$\mathrm{Fe_2O_3}$ 和$\mathrm{Cu}$)制备$\mathrm{Fe_3O_4}$ 的一种流程如下：

(1)“过滤”后所得滤渣的成分是铜(或$Cu$)；滤液中不含$\mathrm{Fe^{3+}}$，原因
是$2Fe^{3+} + Fe = 3Fe^{2+}$(答$2Fe^{3+} + Cu = 2Fe^{2+} + Cu^{2+}$也得分)(用离子方程式表示)。
(2)“氧化”过程中$\mathrm{H_2O_2}$ 的实际用量大于理论用量，原因是
$H_2O_2$分解。
(3)取$10.00 \mathrm{mL}$“过滤”后所得滤液，加水稀释到$100.00 \mathrm{mL}$，取
$20.00 \mathrm{mL}$ 稀释后的溶液于锥形瓶中，滴加$0.0200 \mathrm{mol/L}$ 的酸性
$\mathrm{KMnO_4}$ 溶液，当恰好完全反应时消耗酸性$\mathrm{KMnO_4}$ 溶液$30.00 \mathrm{mL}$。
计算滤液中$\mathrm{Fe^{2+}}$ 的物质的量浓度(写出计算过程)。
已知：$\mathrm{MnO_4^- + 5Fe^{2+} + 8H^+ \xlongequal{} Mn^{2+} + 5Fe^{3+} + 4H_2O}$

答案： 30.(10分)
(1)铜(或$Cu$)(2分)$2Fe^{3+} + Fe = 3Fe^{2+}$(答$2Fe^{3+} + Cu = 2Fe^{2+} + Cu^{2+}$也得分)(2分)
(2)$H_2O_2$分解(2分)
(3)$n(MnO_4^-) = 0.02\ mol/L×0.03\ L = 6×10^{-4}\ mol$(1分)
$5Fe^{2+} \sim MnO_4^-$(1分)
$n(Fe^{2+}) = 3×10^{-3}\ mol×5 = 1.5×10^{-2}\ mol$(1分)
$c(Fe^{2+}) = \frac{1.5×10^{-2}\ mol}{0.01\ L} = 1.5\ mol/L$(1分)
【解析】无机化工流程
(1)废铁屑中主要含有$Fe$及少量$Fe_2O_3$和铜，溶解时$Fe$与$Fe_2O_3$和稀$H_2SO_4$反应，$Cu$不发生反应，所以滤渣中含有$Cu$；滤液中不含$Fe^{3+}$，是因为$Fe + 2Fe^{3+} = 3Fe^{2+}$。
(2)氧化时溶液中的金属阳离子会催化$H_2O_2$分解，因此$H_2O_2$的实际用量大于理论用量。
(3)依据题意$KMnO_4$的物质的量$n(KMnO_4) = 0.02\ mol/L×0.03\ L = 6×10^{-4}\ mol$，根据反应关系$MnO_4^-～5Fe^{2+}$，则$n(Fe^{2+}) = 3×10^{-3}\ mol$，则$20.00\ mL$中$Fe^{2+}$的浓度为$c(Fe^{2+})_{稀释后} = \frac{3×10^{-3}\ mol}{0.02\ L} = 0.15\ mol/L$，稀释前溶液为$10.00\ mL$，稀释后溶液为$100\ mL$，则稀释前的浓度为$c(Fe^{2+})_{稀释前} = 10c(Fe^{2+})_{稀释后} = 1.5\ mol/L$。