Question

（12分）為研究鐵質材料與熱濃硫酸的反應，某小組進行了以下探究活動：

【探究一】稱取鐵釘（碳素鋼）12.0 g放入30.0 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）甲同學認為X中除Fe^3＋外還可能含有Fe^2＋。若要確認其中是否含有Fe^2＋，應選擇加入的試劑為________(選填序號)

     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）乙同學取672mL(標準狀況)氣體Y通入足量溴水中，發生反應：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4.66 g。由此推知氣體Y中SO₂的體積分數為___________。

【探究二】分析上述實驗中SO₂體積分數的結果，丙同學認為氣體Y中還可能含有H₂和CO₂氣體。為此設計了下列探究實驗裝置(圖中夾持儀器省略)。

（3）寫出產生CO₂的化學方程式______________________________________

（4）裝置A中試劑的作用是_____________________裝置G的作用是            

（5）簡述確認氣體Y中含有CO₂的實驗現象___________________________。

（6）如果氣體Y中含有H₂，預計實驗現象應是_________________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）d（1分）�。�2）66.7%（1分）

（3）C＋2H₂SO₄(濃) CO₂↑＋2SO₂↑＋2H₂O（2分）

（4）除去混合氣體中的SO₂（2分）、防止空氣中的水蒸氣進入裝置F。（2分）

（5）B中品紅溶液不褪色，C中石灰水變渾濁。（2分）

（6）E中黑色固體變紅色，F中無水硫酸銅由白色變藍色。（2分）

【解析】Fe^3＋外還可能含有Fe^2＋。若要確認其中是否含有Fe^2＋，加入氧化劑再檢驗。

SO₂＋Br₂＋2H₂O===2HBr＋H₂SO₄，硫酸鋇的質量為4.66 g，n(SO₂)=n(BaSO4)=0.02mol

Y中SO₂的體積分數為66.7%, C＋2H₂SO₄(濃) CO₂↑＋2SO₂↑＋2H₂O（2分）確認氣體Y中含有CO₂的實驗現象要先除去SO₂，再檢驗CO₂，SO₂用品紅溶液，CO₂用純凈的石灰水檢驗。