Question

工業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：

[探究一]

（1）將已去除表面氧化物的鐵釘（碳素鋼）放入冷濃硫酸中，10分鐘后移人硫酸銅溶液中，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。

①甲同學認為X中除外還可能含有。若要確認其中的，應先用          選填序號）。

a．KSCN溶液和氯水         b．鐵粉和KSCN溶液        c．濃氨水      d．酸性溶液

②乙同學取336ml（標準狀況）氣體Y通入足量溴水中，發生反應：

然后加入足量溶液，經適當操作后得干燥固體2．33g。由于此推知氣體Y中的體積分數為             。

[探究二]

分析上述實驗中體積分數的結果，丙同學認為氣體Y中還可能含量有和Q氣體。為此設計了下列探究實驗狀置（圖中夾持儀器省略）。

 

（3）裝置B中試劑的作用是            。

（4）認為氣體Y中還含有Q的理由是            （用化學方程式表示）。

（5）為確認Q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

（6）如果氣體Y中含有，預計實驗現象應是            。

（7）若要測定限定體積氣體Y中的含量（標準狀況下約有28ml ），除可用測量體積的方法外，可否選用質量稱量的方法？做出判斷并說明理由              。

Answer 1

（1）鐵釘表面被鈍化（或其它合理答案）

（2）①d   ②66.7%(或其他合理答案)

（3）檢驗SO₂是否除盡

（5）c

（6）D中固體由黑變紅和E中固體由白變藍

（7）否，用托盤天平無法稱量D或E的差量  可，用分析天平稱量D或E的差量

解析:

本題為對化學實驗的考查。  對Fe^2＋的檢驗可利用Fe^2＋的還原性，用酸性高錳酸鉀溶液來檢驗。利用硫元素的守恒，結合關系式：SO₂→BaSO₄求出SO₂的體積分數：=66.7%。根據鐵釘（或碳素鋼）中含有碳元素，推斷所的氣體中可能含有二氧化碳，結合圖中設計裝置的目的，可知檢驗二氧化碳的方法是首先將二氧化硫除去→確認二氧化硫已經完全除去→堿石灰吸收→稱量堿石灰質量是否增加→確認是否含有二氧化碳，故吸收二氧化碳之前應除去其中的水蒸氣，即在B、C間加入干燥裝置。對于氫氣的檢驗則可通過與灼熱氧化銅的反應現象和對產物水的驗證來實現。本題涉及的實驗質量、體積都非常小，其質量數據測量要求遠遠超過了中學實驗中使用的托盤天平的精確度，故（7）中不能用測量質量法來測定。

【誤區警示】本題第（6）小問容易漏答盛無水硫酸銅的干燥管中現象而丟分（因為能使氧化銅還原的氣體也可能是一氧化碳）。