Question

（6分）同學們在用某硫酸溶液處理金屬廢料（主要是生鐵）時，觀察到溶液發(fā)燙并聞到刺激性氣味，這種反常現(xiàn)象引起同學們的思考。從元素組成的角度分析，他們猜測氣體可能是SO₂、CO、CO₂、H₂中的一種或幾種。

（1）甲同學認為廢氣中一定有SO₂，原因是                              。
（2）為了確定該氣體的成分，同學們設(shè)計了一套合理的實驗裝置，如下圖所示（鐵架臺已略去）。請你從下列試劑中選擇藥品并結(jié)合實驗裝置完成實驗。
藥品：澄清石灰水，酸性高錳酸鉀溶液，無水硫酸銅（遇水變藍），堿石灰（吸收水和CO₂）。【藥品可重復選用，每一步均反應(yīng)充分】

（Ⅰ）B中盛放的試劑是       ，A、B裝置不能互換，原因是：                。
（Ⅱ）若觀察到                                現(xiàn)象，證明原氣體中有CO無H₂。寫出D中反應(yīng)的化學方程式                                          。
（Ⅲ）D中反應(yīng)前有樣品10g（樣品中可能混有鐵），完全反應(yīng)后剩余固體7.6g，則原樣品的成分為：                             。（寫出物質(zhì)及其對應(yīng)的質(zhì)量）

Answer 1

（1）上述氣體中只有SO₂有刺激性氣味        
（2）（Ⅰ）澄清石灰水       SO₂也能使澄清石灰水變渾濁，無法判斷是否有CO₂
（Ⅱ）D中固體由紅變黑，E中無明顯變化，F(xiàn)中澄清石灰水變渾濁
3CO + Fe₂O₃2Fe + 3CO₂         
（Ⅲ）氧化鐵：8g   鐵：2g        

試題分析：（1）甲同學認為廢氣中一定有SO₂，原因是上述氣體中只有SO₂有刺激性氣味。
（2）（Ⅰ）A中盛放酸性高錳酸鉀溶液，B中盛放的試劑是澄清石灰水，C中盛放堿石灰，E中盛放無水硫酸銅，F(xiàn)中盛放澄清石灰水。A、B裝置不能互換，原因是：SO₂也能使澄清石灰水變渾濁，無法判斷是否有CO₂。
（Ⅱ）若觀察到D中固體由紅變黑，E中無明顯變化，F(xiàn)中澄清石灰水變渾濁的現(xiàn)象，證明原氣體中有CO無H₂。D中反應(yīng)的化學方程式為3CO + Fe₂O₃2Fe + 3CO₂ 。
（Ⅲ）D中反應(yīng)前有樣品10g（樣品中可能混有鐵），完全反應(yīng)后剩余固體7.6g，即樣品中含有氧元素10g-7.6g=2.4g。設(shè)氧化鐵的質(zhì)量為X。則X·=2.4g，X=8g，即樣品中含有8g氧化鐵和10g-8g=2g鐵。
點評：鑒別物質(zhì)時，要根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)，合理實驗，通過不同的實驗現(xiàn)象進行分析，排除干擾；
二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；二氧化硫能時酸性高錳酸鉀溶液褪色；
某元素的質(zhì)量分數(shù)=。