Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組為研究碳素鋼的性質(zhì)，用鐵釘(碳素鋼)進(jìn)行了以下探究活動(dòng)：

［探究一］(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)稱取碳素鋼6.0 g放入15.0 mL濃硫酸中，加熱，充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到混合氣體Y。

①甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe3＋之外還可能含有Fe2＋。若要確認(rèn)其中的Fe2＋，應(yīng)選用_______(選填序號(hào))。

A．KSCN溶液和氯水 B．鐵粉和KSCN溶液

C．濃氨水 D．酸性KMnO4溶液

②乙同學(xué)取560 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體Y通入足量溴水中，發(fā)生SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4反應(yīng)，然后加入足量BaCl2溶液，經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體4.66 g。由此推知?dú)怏wY中SO2的體積分?jǐn)?shù)為________。

［探究二］根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)中SO2體積分?jǐn)?shù)的分析，丙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含有Q1 和Q2兩種氣體，其中Q1氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，密度為0.0893 g·L－1。為此設(shè)計(jì)了下列探究實(shí)驗(yàn)裝置(假設(shè)有關(guān)氣體完全反應(yīng))。

(3)裝置B中試劑的作用是______________________。

(4)分析Y氣體中的Q2氣體是如何生成的 (用化學(xué)方程式表示)。

(5)已知洗氣瓶M中盛裝澄清石灰水，為確認(rèn)Q2的存在，需在裝置中添加洗氣瓶M于________(填序號(hào))。

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Q1，預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)是______________。

Answer 1

【答案】(1)鐵被鈍化(2)①D ②0.80(80%)(3)檢驗(yàn)SO2是否除盡

(4)C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O

(5)C (6)D中的固體由黑變紅、E中的固體由白變藍(lán)

【解析】

試題分析：(1)鐵釘(碳素鋼)放入冷濃硫酸中，濃硫酸有較強(qiáng)的氧化性能使鐵釘鈍化阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行；

(2)①+2價(jià)亞鐵離子能使酸化的高錳酸鉀褪色，a、d都不能檢驗(yàn)亞鐵離子，只有b能檢驗(yàn)溶液中含有+2價(jià)鐵離子，選c會(huì)造成兩種沉淀，受氫氧化鐵顏色的影響無法辨別，只能選D；

②SO2具有還原性，通入足量溴水中，發(fā)生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，

n(混合氣體)=0.560L÷22.4L/mol=0.025mol，

SO2→BaSO4

1mol 233g

n 4.66g

n=0.02mol

則：SO2的體積分?jǐn)?shù)：0.02mol÷0.025mol×100%=80%；

(3)二氧化硫能使品紅溶液褪色，所以用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡，故答案為：檢驗(yàn)SO2是否除盡；

(4)碳素鋼中含有碳，加熱條件下，碳能和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、二氧化碳和水，反應(yīng)方程式為C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O；

(5)二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水變渾濁，但二氧化硫還能使品紅溶液褪色，所以要檢驗(yàn)二氧化碳必須排除二氧化硫的干擾，B裝置是檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡，所以澄清石灰水應(yīng)放置在B和C之間，即在通入堿石灰之前檢驗(yàn)，故答案為C；

(6)Q1氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，密度為0.0893gL-1，其相對(duì)分子質(zhì)量為2，所以是氫氣，氫氣具有還原性，能還原黑色的氧化銅生成紅色的銅單質(zhì)，同時(shí)生成水，水能使無水硫酸銅變藍(lán)色，這是檢驗(yàn)水的特征反應(yīng)，所以如果D中氧化銅變紅，E中無水硫酸銅變藍(lán)，則證明含有氫氣。