Question

【題目】工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷的濃硫酸。但某興趣小組的同學發(fā)現(xiàn)將一定量的生鐵與濃硫酸加熱時，觀察到固體能完全溶解，并產(chǎn)生大量氣體。為此他們進行了如下探究實驗。

[探究一]稱取鐵釘(碳素鋼)6.0g放入15.0 mL濃硫酸中，加熱，充分反應后得到溶液X，并收集到氣體Y。

(1)(I)甲同學認為X中除Fe3＋外還可能含有Fe2＋。若要判斷溶液X中是否含有Fe2＋，可以選用___________。

a.KSCN溶液和氯水 b.K3[Fe(CN)6]溶液 c.濃氨水 d.酸性KMnO4溶液

(Ⅱ)乙同學將336 mL(標準狀況)氣體Y通入足量溴水中，發(fā)現(xiàn)溶液顏色變淺，試用化學方程式解釋溴水顏色變淺的原因___________，然后向反應后的溶液中加入足量BaCl2溶液，經(jīng)適當操作得干燥固體2.33 g。由此推知氣體Y中SO2的體積分數(shù)為___________。(結(jié)果保留一位小數(shù))。

[探究二]甲乙兩同學認為氣體Y中除SO2外，還可能含有H2和CO2。為此設計如圖實驗裝置(圖中夾持儀器省略)進行驗證。

(2)簡述該實驗能產(chǎn)生少量H2的原因___________(用化學用語結(jié)合少量文字表述)。

(3)裝置B中試劑的作用是___________，裝置F的作用是___________。

(4)為了進一步確認CO2的存在，需在上述裝置中添加M于___________(選填序號)，M中所盛裝的試劑可以是___________。

a.A～B之間 b.B～C之間 c.C～D之間 d.E～F之間

Answer 1

【答案】bd 66.7% 隨反應進行，濃硫酸變?yōu)橄×蛩幔�鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣， 檢驗SO2是否除盡 防止空氣中的水進入E，影響氫氣的檢驗 b 澄清石灰水

【解析】

(1)(I)Fe2＋與K3[Fe(CN)6]溶液反應生成藍色沉淀；Fe2＋具有還原性，能使高錳酸鉀溶液褪色；

(Ⅱ)鐵與濃硫酸加熱時，濃硫酸被還原為二氧化硫；

(2)鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣；

(3)高錳酸鉀溶液能氧化吸收二氧化硫，品紅檢驗二氧化硫；

(4)用澄清石灰水檢驗CO2。

(1)Fe2＋能與K3[Fe(CN)6]溶液反應生成藍色沉淀，Fe2＋具有還原性，能使高錳酸鉀溶液褪色；要判斷溶液X中是否含有Fe2＋，可以選用K3[Fe(CN)6]溶液或酸性KMnO4溶液，選bd；

(Ⅱ)鐵與濃硫酸加熱時，濃硫酸被還原為二氧化硫，二氧化硫具有還原性，二氧化硫通入足量溴水中，發(fā)生反應，所以溶液顏色變淺，反應后的溶液中加入足量BaCl2溶液，生成硫酸鋇沉淀2.33 g，硫酸鋇的物質(zhì)的量是，根據(jù)關(guān)系式，可知二氧化硫的物質(zhì)的量是0.01mol，由此推知氣體Y中SO2的體積分數(shù)為66.7%。

(2)由于隨反應進行，濃硫酸變?yōu)橄×蛩�，鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，反應的方程式為；

(3)高錳酸鉀溶液能氧化吸收二氧化硫，品紅檢驗二氧化硫，所以裝置B中試劑的作用是檢驗SO2是否除盡；裝置E用于檢驗裝置D中是否有水生成，所以裝置F的作用是防止空氣中的水進入E，影響氫氣的檢驗；

(4)C中的堿石灰能吸收二氧化碳，所以要確認CO2的存在，在B、C之間添加M，M中盛放澄清石灰水即可。