Question

為了探究濃度對硫酸氧化性的影響，某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了以下探究活動：

[探究一]稱取無銹鐵釘（碳素鋼）12.0g放入30.0mL濃硫酸中，加熱，充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y。

（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⁺，請選擇下列試劑，設(shè)計簡單的實驗方案（簡述操作過程、現(xiàn)象和結(jié)論）　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

供選用試劑：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)為了測定氣體Y中SO₂的含量，設(shè)計如下三種方案：

方案I.取672mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體Y通入足量溴水中，然后加入足量BaCl₂溶液，經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體4.66g。

方案II.向VmL c mol·L^-1酸性高猛酸鉀溶液中緩慢通入Y氣體aL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），溶液恰好完全褪色。

方案III，取VL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體Y緩慢通入足量的氫氧化鋇溶液中，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌、烘干，稱得固體質(zhì)量為mg。

①其中不合理的方案是　　　　　　　　　 ，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　 。

②選擇合理方案的數(shù)據(jù)計算氣體Y中SO₂的體積分?jǐn)?shù)

（用含未知數(shù)的代數(shù)式表示）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

[探究二]分析上述實驗中SO₂體積分?jǐn)?shù)的結(jié)果，丙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含量有H₂和CO₂氣體。為此設(shè)計了下列探究實驗裝置（圖中夾持裝置已省略）。

（3）裝置A中試劑的作用是　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 　　　　 。

（4）簡述確認(rèn)氣體Y中含有CO₂的實驗現(xiàn)象：　　　　　　　　　　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 。

（5）有同學(xué)根據(jù)“F干燥管無水硫酸銅是否變藍(lán)色”確認(rèn)Y氣體中是否有氫氣，你認(rèn)為是否可靠？　　　　　　　　 　　　 （填“可靠”或“不可靠”），簡述理由：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

Answer 1

（1）取少量X溶液裝于試管，向試管中滴加酸性高猛酸鉀溶液，若溶液褪色，則證明X溶液中含有Fe²⁺，否則不含F(xiàn)e²⁺（2分）

（2）①方案III（1分）；生成BaCO₃和BaSO₄兩種沉淀，無法計算SO₂的體積。（2分）

②66.7%（或）×100%（2分）

（3）吸收并除去SO₂。（2分）

（4）B中品紅溶液不褪色，C中澄清石灰水變渾濁（2分）

（5）不可靠；（1分）空氣中的水蒸氣進(jìn)入F裝置，也可使無水硫酸銅變藍(lán)色。（2分）