Question

（2011?德州二模）I．為研究盛裝濃硫酸的鐵質(zhì)材料（碳素鋼）與熱濃硫酸的反應(yīng)，某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了以下探究活動(dòng)：
實(shí)驗(yàn)：稱取鐵釘5.6g放入15.0mL濃硫酸中，加熱，充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y．
（l）甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe³⁺外還可能含有Fe²⁺，若要確認(rèn)其中的Fe²⁺，應(yīng)選用

d

（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448mL （標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體飛通入足量溴水中，溴水褪色．寫出反應(yīng)的離子方程式：

Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-

．然后向所得溶液中加入足量BaCl₂溶液，經(jīng)

過(guò)濾、洗滌

干燥等實(shí)驗(yàn)操作步驟后稱量得固體2.33g．由此推知?dú)怏wY中SO₂的體積分?jǐn)?shù)為50%．
提出猜想：
II．分析上述實(shí)驗(yàn)中SO₂體積分?jǐn)?shù)的結(jié)果，同學(xué)們認(rèn)為氣體Y中還可能含有其它氣體并作如下猜想：
猜想一：Y氣體中可能含有H₂；
猜想二：Y氣體中可能含有CO₂；
猜想三：Y氣體中可能含有H₂和CO₂
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想：
為驗(yàn)證以上猜想，同學(xué)們準(zhǔn)備用下列裝置設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)（裝置可重復(fù)使用，夾持儀器省略）．
（l）實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序?yàn)锳→

B

→

C

→F→

E

→

D

→F （填字母）．
（2）裝置B中試劑的作用是

檢驗(yàn)SO₂是否除盡

（3）猜想一的理由是

Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑

（用化學(xué)方程式表示）．
（4）如果猜想一成立，預(yù)計(jì)按①中裝置反應(yīng)則可觀察到得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)為：

E中固體由黑變紅，D中固體由白變藍(lán)色

．

Answer 1

分析：Ⅰ（1）亞鐵離子具有還原性，高錳酸鉀溶液呈紫色，具有氧化性，可與亞鐵離子在酸性條件下反應(yīng)；
（2）SO₂氣體通入足量溴水中，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，后向所得溶液中加入足量BaCl₂溶液，生成硫酸鋇沉淀，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后可知SO₂氣體的量；
Ⅱ（1）驗(yàn)證氣體存在的順序?yàn)椋篠O₂→CO₂→CO和H₂被氧化→H₂O→CO₂，實(shí)驗(yàn)中要避免其它物質(zhì)的性質(zhì)干擾；
（2）檢驗(yàn)CO₂氣體的存在應(yīng)先除去SO₂氣體并檢驗(yàn)是否除盡；
（3）氣體中如含有H₂，發(fā)生的反應(yīng)為Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（4）含有H₂，與CuO在加熱條件下反應(yīng)生成銅和水，以此來(lái)判斷反應(yīng)現(xiàn)象．

解答：解：Ⅰ．（1）溶液為Fe³⁺和Fe²⁺離子的混合物，加入KSCN溶液和氯水、鐵粉和KSCN溶液、濃氨水都不能檢驗(yàn)亞鐵離子的存在，亞鐵離子具有還原性，高錳酸鉀溶液呈紫色，具有氧化性，可與亞鐵離子在酸性條件下反應(yīng)二褪色，故答案為：d；
（2）SO₂氣體通入足量溴水中，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，后向所得溶液中加入足量BaCl₂溶液，生成硫酸鋇沉淀，反應(yīng)為Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后可知SO₂氣體的量，故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；過(guò)濾、洗滌；
Ⅱ．（1）根據(jù)鐵釘（或碳素鋼）中含有碳元素，推斷所的氣體中可能含有二氧化碳，結(jié)合圖中設(shè)計(jì)裝置的目的，可知檢驗(yàn)二氧化碳的方法是首先將二氧化硫除去→確認(rèn)二氧化硫已經(jīng)完全除去→澄清石灰水，對(duì)于氫氣的檢驗(yàn)則可通過(guò)與灼熱氧化銅的反應(yīng)現(xiàn)象和對(duì)產(chǎn)物水的驗(yàn)證來(lái)實(shí)現(xiàn)，驗(yàn)證氣體存在的順序?yàn)椋篠O₂→CO₂→CO和H₂被氧化→H₂O→CO₂，實(shí)驗(yàn)中要避免其它物質(zhì)的性質(zhì)干擾，故答案為：B→C→F→E→D；
（2）CO₂氣體和SO₂氣體都能使澄清石灰水變渾濁，檢驗(yàn)CO₂氣體的存在應(yīng)先除去SO₂氣體并檢驗(yàn)是否除盡，故答案為：檢驗(yàn)SO₂是否除盡；
（3）氣體中如含有H₂，發(fā)生的反應(yīng)為Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，故答案為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（4）含有H₂，與CuO在加熱條件下反應(yīng)生成銅和水，E中固體由黑色氧化銅生成紅色銅，D中無(wú)色硫酸銅吸水生成五水硫酸銅藍(lán)色晶體，故答案為：E中固體由黑變紅，D中固體由白變藍(lán)色．

點(diǎn)評(píng)：本題考查常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)，題目較為綜合，具有一定難度，做題時(shí)注意把握物質(zhì)的性質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵，特別是要排除其它物質(zhì)的干擾．