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工業(yè)上常用鐵質容器盛裝冷濃酸.為研究鐵質材料與熱濃硫酸的反應,某學習小組進行了以下探究活動:
[探究過程]
(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
鐵釘表面被鈍化
鐵釘表面被鈍化

(2)另稱取鐵釘6.0g放入15.0ml.濃硫酸中,加熱,充分應后得到溶液X并收集到氣體Y.
①甲同學認為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+.若要確認其中的Fe2+,應先用
b
b
選填序號).
a.鐵粉和KSCN溶液  b.KMnO4酸性溶液    c.濃氨水      d.KSCN溶液和氯水
②乙同學取336ml(標準狀況)氣體Y通入足量溴水中,發(fā)生反應SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4;然后加入足量BaCl2溶液,經適當操作后得干燥固體2.33g.由于此推知氣體Y中SO2的體積分數為
66.7%
66.7%
分析:(1)鐵釘(碳素鋼)放入冷濃硫酸中,濃硫酸有較強的氧化性能使鐵釘鈍化;
(2)①利用+2價亞鐵離子能使酸化的高錳酸鉀褪色來檢驗;
②生成的SO2具有還原性,通入足量溴水中,發(fā)生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,利用硫元素的守恒,結合關系式:SO2→BaSO4求出SO2的體積分數.
解答:解:(1)鐵釘(碳素鋼)放入冷濃硫酸中,濃硫酸有較強的氧化性能使鐵釘鈍化阻止反應進一步進行,故答案為:鐵表面被鈍化;
(2)①+2價亞鐵離子能使酸化的高錳酸鉀褪色,溶液中已經有+3價鐵離子,選擇a會造成干擾,選b只能檢驗溶液中含有+3價鐵離子,選c會造成兩種沉淀,受氫氧化鐵顏色的影響無法辨別,只能選d,故答案為: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)=
0.336L
22.4L/mol
=0.015mol,
SO2→BaSO4
1mol   233g
n      2.33g
n=0.01mol
則 SO2的體積分數:
0.01
0.015
×100%=66.7%,
故答案為:66.7%.
點評:本題綜合考查元素化合物知識、提出假設并設計實驗方案的能力和文字表達能力,開放性較強,涉及濃硫酸的強氧化性,C、S與Fe及其化合物的性質,題目難度中等.
練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:

(16分)工業(yè)上常用鐵質容器盛裝冷濃酸。為研究鐵質材料與熱濃硫酸的反應,某學習小組進行了以下探究活動:

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

甲同學認為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+。若要確認其中存在Fe2+,需要進行的實驗操作、現(xiàn)象和結論是                                                

乙同學認為氣體Y中除含有SO2、H2外,還可能含有CO2氣體。為此設計了下列探究實驗裝置。圖中夾持儀器省略,M中盛有澄清石灰水。

①認為氣體Y中還含有CO2的理由是                         (用化學方程式表)。

②裝置A中試劑的作用是                                      。

③為確認CO2的存在,需在裝置中添加M于            (選填序號)。

      a.A之前       b.A-B間         c.B-C間          d.C-D間

④能說明氣體Y中含有H2的實驗現(xiàn)象是                                  

 

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科目:高中化學 來源:2011-2012學年廣東省高三11月月考理科綜合試題(化學部分) 題型:實驗題

(16分)工業(yè)上常用鐵質容器盛裝冷濃酸。為研究鐵質材料與熱濃硫酸的反應,某學習小組進行了以下探究活動:

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

甲同學認為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+。若要確認其中存在Fe2+,需要進行的實驗操作、現(xiàn)象和結論是                                                 。

乙同學認為氣體Y中除含有SO2、H2外,還可能含有CO2氣體。為此設計了下列探究實驗裝置。圖中夾持儀器省略,M中盛有澄清石灰水。

①認為氣體Y中還含有CO2的理由是                          (用化學方程式表)。

②裝置A中試劑的作用是                                       。

③為確認CO2的存在,需在裝置中添加M于             (選填序號)。

      a.A之前        b.A-B間          c.B-C間           d.C-D間

④能說明氣體Y中含有H2的實驗現(xiàn)象是                                   。

 

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