Question

濃硫酸有強(qiáng)氧化性，鐵在冷的濃硫酸中能發(fā)生鈍化。某興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)將一定量的鐵與濃硫酸加熱時，觀察到鐵完全溶解，并產(chǎn)生大量氣體。請你協(xié)助他們探究所得氣體的成分。
Ⅰ【提出猜想】
猜想1：所得氣體中可能是SO₂。     猜想2：所得氣體中可能是__________。
猜想3：所得氣體中可能是_______的混合氣體。
Ⅱ【實驗探究】
（1）將所得氣體通入如下裝置

證明猜想3正確的實驗現(xiàn)象是___________、______________、________________。
（2）點(diǎn)燃余下的氣體前，必須要進(jìn)行的操作是_________________________________。
（3）寫出濃硫酸表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性的化學(xué)反應(yīng)方程式_____________________________。
（4）如果把一定量的鐵與濃硫酸加熱時產(chǎn)生的氣體通過裝有過量Na₂O₂粉末的玻璃管，則玻璃管中反應(yīng)的生成物可能含有(填化學(xué)式)__________________ ___________ _。

Answer 1

Ⅰ猜想2：H₂    猜想3：SO₂和H₂
Ⅱ（1）甲中KMnO₄溶液褪色，乙中KMnO₄溶液顏色不變(或變淺但不完全褪色)；試管中收集到無色氣體
（2）驗純     
（3）2Fe＋6H₂SO₄Fe₂(SO₄)₃＋3SO₂↑＋6H₂O  （4）Na₂SO₄、Na₂SO₃、NaOH、O₂

解析試題分析：Ⅰ：鐵是比較活潑的金屬。比較活潑的金屬與酸反應(yīng)置換出氫氣。所以猜想2的氣體可能是H_2。濃硫酸是氧化性的酸，反應(yīng)開始時首先是濃硫酸與鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)2Fe＋6H₂SO₄（濃）Fe₂(SO₄)₃＋3SO₂↑＋6H₂O。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸變?yōu)橄×蛩徇@時發(fā)生反應(yīng)：Fe＋H₂SO₄（�。�=FeSO₄＋H₂↑。所以猜想3：所得氣體中可能是SO₂和H₂的混合物。Ⅱ：二氧化硫可以與酸性高錳酸鉀發(fā)生反應(yīng)使之褪色。利用這一點(diǎn)可以檢驗二氧化硫的存在。將混合氣體先通過酸性高錳酸鉀溶液來驗證然后再通過酸性高錳酸鉀溶液來除去二氧化硫氣體。最后用排水法收集氫氣。由于氫氣是可燃性氣體。所以在點(diǎn)燃前首先要驗證純度。否則發(fā)生危險。一定量的鐵與濃硫酸加熱時產(chǎn)生的氣體中含有H₂、 SO₂及水蒸氣。當(dāng)通過裝有過量Na₂O₂粉末的玻璃管，可能發(fā)生反應(yīng)：SO₂+Na₂O₂=Na₂SO₄；2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O。故玻璃管中反應(yīng)的生成物可能含有Na₂SO₄、Na₂SO₃、NaOH、O_2。
考點(diǎn)：考查鐵在不同濃度、不同條件下與硫酸的反應(yīng)及產(chǎn)物的檢驗的知識。