Question

（6分）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(yīng)，某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了以下探究活動(dòng)：

（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6.0 g放入15.0 mL濃硫酸中，加熱，充分應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y。

①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＋，需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是__________。

②乙同學(xué)取336 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體Y通入足量溴水中，發(fā)生反應(yīng)：

SO2＋Br2＋2H2O＝2HBr＋H2SO4

然后加入足量BaCl2溶液，經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體2.33 g。由此推知?dú)怏wY中SO2的體積分?jǐn)?shù)為（簡要表述計(jì)算過程）__________。

Answer 1

（1）在冷濃硫酸中鐵釘表面形成了一層致密的氧化物保護(hù)膜，阻止了鐵與硫酸銅溶液的接觸

（2）①向高錳酸鉀酸性溶液中滴加溶液X，若紫紅色褪去，則溶液X中含有Fe2＋

②因?yàn)閚（BaSO4）=0.01mol，根據(jù)硫原子守恒：n（BaSO4）=n（H2SO4）=n（SO2），n（SO2）=0.01mol，V（SO2）=2.24L，所以二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為66.7%.

【解析】

試題分析：本題需將所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)準(zhǔn)確應(yīng)用到解題過程，經(jīng)過處理的鐵釘放入冷濃硫酸中會(huì)發(fā)生鈍化，再放入硫酸銅溶液時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)明顯變化；鐵釘放入濃硫酸中加熱時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng)，且開始生成Fe3＋和SO2

氣體，硫酸濃度逐漸變小，則會(huì)產(chǎn)生Fe2＋和H2；若檢驗(yàn)溶液中的Fe2＋，須用酸性高錳酸鉀溶液的氧化性；因?yàn)閚（BaSO4）=0.01mol，根據(jù)硫原子守恒：n（BaSO4）=n（H2SO4）=n（SO2），n（SO2）=0.01mol，V（SO2）=2.24L，所以二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為66.7%.

考點(diǎn)：金屬鐵與熱濃硫酸反應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)。