Question

【題目】工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷濃硫酸。為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應，某學習小組進行了以下探究活動：

(1)將已去除表面氧化物的鐵釘(碳素鋼)放入冷濃硫酸中，10分鐘后移入硫酸銅溶液中，片刻后取出觀察，鐵釘表面無明顯變化，其原因是_______________________________。

(2)另稱取鐵釘6.0g放入15.0mL濃硫酸中，加熱，充分反應后得到溶液X并收集到氣體Y。

①甲同學認為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+，若要確認其中的Fe2+，應選用(選填序號)_____________。

a.KSCN溶液和氯水b.NaOH溶液 c.濃氨水d.酸性KMnO4溶液

②乙同學取336mL(標準狀況)氣體Y通入足量溴水中，發(fā)生反應：SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4 。然后加入足量BaCl2溶液，經(jīng)適當操作后得干燥固體2.33g。由此推知氣體Y中SO2的體積分數(shù)為______________。

分析上述實驗中SO2體積分數(shù)的結(jié)果，丙同學認為氣體Y中還可能含有H2和Q氣體。為此設計了下列探究實驗裝置(圖中夾持儀器省略)。

(3)裝置B中試劑的作用是________________________________________。

(4)認為氣體Y中還含有Q的理由是__________________________________(用化學方程式表示)。

(5)為確認Q的存在，需在裝置中添加M于________(選填序號)。

a.A之前b.A-B間 c.B-C間 d.C-D間

(6)如果氣體Y中含有H2，預計實驗現(xiàn)象應是___________________。

Answer 1

【答案】 常溫下濃硫酸使鐵鈍化 d 66.7% 檢驗二氧化硫是否除盡 c D中黑色粉末變紅，E中白色粉末變藍

【解析】（1）鐵釘放入冷硫酸中，濃硫酸有較強的氧化性能使鐵釘鈍化阻止反應進一步進行。（2）①亞鐵離子能使酸性高錳酸鉀褪色，溶液中已經(jīng)有三價鐵離子，選擇a會造成干擾，b能檢驗三價鐵離子的存在，選c生成兩種沉淀，受氫氧化鐵沉淀顏色的影響無法分辨，故選d；②SO2具有還原性，通入足量溴水中，發(fā)生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，生成的硫酸遇到氯化鋇會產(chǎn)生白色沉淀，則n（混合氣體）=0.336L/22.4L·mol－1=0.015mol；

SO2 ～BaSO4

1mol 233g

n 2.33g

n=0.01mol

所以二氧化硫的體積分數(shù)為：0.01mol/0.015mol×100%=66.7%，故答案為：66.7%；

(3)裝置B中試劑的作用是A除去二氧化硫，二氧化硫能使品紅溶液褪色，所以B可以檢驗A中是否完全除去二氧化硫，故答案為：檢驗二氧化硫是否除盡；

（4）在加熱時，鐵釘中不僅鐵和濃硫酸反應，碳也和濃硫酸反應生成生成二氧化硫、二氧化碳和水，反應 方程式為；（5）Q為二氧化碳，二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁，選擇a或b受二氧化硫的影響無法判斷二氧化碳的存在，選d時二氧化碳被堿石灰吸收，故選C；

（6）氫氣還原氧化銅會生成水蒸氣能使白色的硫酸銅粉末變藍色，同時有紅色的銅單質(zhì)生成，故答案為：D中固體由黑色變紅和E中固體由白變藍；