Question

【題目】鐵是生產生活中應用最廣泛的一種金屬。某化學學習小組在實驗室中探究鐵釘（主要成分為低碳鋼）與熱濃硫酸的反應。其探究流程如圖所示：

（1）從實驗安全的角度考慮，應先向燒杯中加入______(填“甲”或“乙”)；根據加入的反應物的量，實驗需要選取的燒杯的規格為________(填字母序號)。

a．50 mL　　　　 b．100 mL c．500 mL d．1 000 mL

（2）上清液B中可能既含Fe3＋，又含Fe2＋，要檢驗上清液B中有無Fe2＋，應加入的試劑是________(填字母序號)。

a．KSCN溶液和氯水 b．鐵粉和KSCN溶液

c．NaOH溶液 d．酸性KMnO4溶液

（3）氣體A的主要成分是SO2，還可能含有H2和CO2。流程圖中“加熱”時可能生成CO2的原因是(用化學方程式表示)___________________。利用下列儀器可以同時檢驗氣體A中是否含有H2和CO2(其中的夾持儀器、橡膠管和加熱裝置已經略去)，則儀器的連接順序是____________

（4）燒杯中的產物之一FeSO4有如下轉化關系 (無關物質已略去)。

已知：①X由兩種化合物組成，將X通入品紅溶液，溶液褪色；通入BaCl2溶液，產生白色沉淀。②Y是紅棕色的化合物。反應Ⅰ的化學方程式為_________________X通入BaCl2溶液，產生白色沉淀的化學式為________

Answer 1

【答案】甲 b d C＋2H2SO4(濃) 2SO2↑＋CO2↑＋2H2O ACBEFDE 2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑ BaSO4

【解析】

（1）先在燒杯中加鐵釘，再加濃硫酸；燒杯中所盛反應的液體不能超過容積的一半；

（2）Fe2＋具有還原性，能使酸性KMnO4溶液褪色；

（3）鐵釘中含有少量的碳元素，C與濃硫酸反應生成二氧化碳、二氧化硫和水；

檢驗氣體A中是否含有H2和CO2，應該先除去二氧化硫，然后用澄清石灰水檢驗二氧化碳，再干燥，然后通過CuO，與CuO反應生成水，用無水硫酸銅檢驗水的生成，即可證明有氫氣．

（4）FeSO4分解得到氣體X與紅棕色固體Y，X由兩種化合物組成，將X通入品紅溶液，溶液褪色，而X通入BaCl2溶液，產生白色沉淀，則X為SO2、SO3混合物，結合轉化關系可知Y為Fe2O3；

反應Ⅰ的反應方程式為：2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑；

X為SO2、SO3混合物，溶于水生成物中含有硫酸，與BaCl2溶液，產生白色沉淀為BaSO4。

（1）先在燒杯中加鐵釘，再加濃硫酸，如果先加入濃硫酸，再加鐵釘，則容易濺起濃硫酸傷人；根據加入的反應物的量，實驗需要選取的燒杯的規格要大于30ml×2，故選100ml，即選b。

（2）由于鐵釘生銹，上清液B中可能既含Fe3＋，又含Fe2＋，Fe2＋具有還原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，所以用酸性KMnO4溶液檢驗有無Fe2＋；

故答案為：d；

鐵釘中含有少量的碳元素，C與濃硫酸反應生成二氧化碳、二氧化硫和水，其反應的方程式為：C＋2H2SO4(濃) 2SO2↑＋CO2↑＋2H2O；

檢驗氣體A中是否含有H2和CO2，應該先除去二氧化硫，所以把混合氣體通過酸性KMnO4溶液，再通過酚酞試液檢驗二氧化硫是否吸收完全，然后把氣體通過澄清石灰水，用澄清石灰水檢驗二氧化碳，再通過堿石灰干燥，然后通過灼熱CuO，氫氣與CuO反應生成水，用無水硫酸銅檢驗水的生成，即可證明有氫氣，所以儀器的連接順序是ACBEFDE；

（4）FeSO4分解得到氣體X與紅棕色固體Y，X由兩種化合物組成，將X通入品紅溶液，溶液褪色，而X通入BaCl2溶液，產生白色沉淀，則X為SO2、SO3混合物，結合轉化關系可知Y為Fe2O3。

反應Ⅰ的反應方程式為：2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑；

X為SO2、SO3混合物，溶于水生成物中含有硫酸，與BaCl2溶液，產生白色沉淀為BaSO4。