Question

【題目】某化學興趣小組為研究生鐵（含碳）與濃硫酸的反應情況及產物性質，設計如下實驗。請回答下列問題：

（1）按上圖所示裝置進行實驗（夾持裝置及尾氣處理裝置未畫出）。儀器b的名稱為___；實驗過程中，裝置B中觀察到的現象是______；裝置C中有白色沉淀生成，該沉淀是_____（填化學式）。

（2）裝置A中還會產生CO2氣體，請寫出產生CO2的化學方程式：______。

（3）為了驗證裝置A中產生的氣體中含有CO2，應先從下列①～④中選出必要的裝置連接A裝置中c處管口，從左到右的順序為____（填序號）；然后再進行的操作是從a處多次鼓入N2，其目的是___。

（4）某同學發現實驗后期裝置A中產生的氣體中還含有H2，理由是___________ （用離子方程式表示）。

Answer 1

【答案】分液漏斗 品紅試紙褪色，石蕊試紙變紅 BaSO4 C＋2H2SO4（濃）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O ③②④ 趕盡裝置中的空氣，防止空氣中的CO2影響實驗 Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑

【解析】

(1)根據裝置圖，結合常見儀器的形狀分子判斷儀器b的名稱，生鐵(含碳)與濃硫酸反應生成二氧化硫，二氧化硫的水溶液具有漂白性和酸性，據此分析解答裝置B中觀察到的現象；硝酸具有強氧化性，能夠將二氧化硫氧化生成硫酸，據此分析判斷；

(2)生鐵中的碳能夠與濃硫酸反應生成二氧化碳、二氧化硫與水；

(3)二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁，需要先將二氧化硫完全除去，才能檢驗二氧化碳；裝置有空氣，空氣中也含有二氧化碳，據此分析解答；

(4)隨著反應的進行濃硫酸變為稀硫酸，Fe和稀硫酸反應生成氫氣。

(1)由裝置圖可知，儀器b為分液漏斗，生鐵(含碳)與濃硫酸反應生成二氧化硫，二氧化硫的水溶液具有漂白性和酸性，可使濕潤的品紅試紙褪色，使濕潤的藍色石蕊試紙變紅；硝酸具有強氧化性，把二氧化硫氧化為硫酸根離子，所以二氧化硫通入硝酸鋇溶液，會生成硫酸鋇白色沉淀，故答案為：分液漏斗；品紅試紙褪色，石蕊試紙變紅；BaSO4；

(2)生鐵中的碳能夠與濃硫酸反應生成二氧化碳、二氧化硫與水，反應方程式為：C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O，故答案為：C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O；

(3)二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁，因此應先用酸性高錳酸鉀溶液吸收二氧化硫，然后通過品紅溶液檢驗二氧化硫是否除盡，最后通入澄清石灰水檢驗二氧化碳，從左到右的順序為③②④；由于裝置有空氣，空氣中含有二氧化碳，多次鼓入氮氣，可以排盡裝置中的空氣，防止空氣中的CO2影響實驗，故答案為：③②④；趕盡裝置中的空氣，防止空氣中的CO2影響實驗；

(4)隨著反應的進行濃硫酸變為稀硫酸，Fe和稀硫酸反應生成氫氣，反應離子方程式為：Fe+2H+═Fe2++H2↑，故答案為：Fe+2H+═Fe2++H2↑。