Question

濃硫酸有強(qiáng)氧化性，鐵在冷的濃硫酸中能發(fā)生鈍化。某興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)將一定量的鐵與濃硫酸加熱時(shí)，觀察到鐵完全溶解，并產(chǎn)生大量氣體。請(qǐng)你協(xié)助他們探究所得氣體的成分。
Ⅰ【提出猜想】
猜想1：所得氣體中可能是SO₂。     猜想2：所得氣體中可能是__________。
猜想3：所得氣體中可能是_______的混合氣體。
Ⅱ【實(shí)驗(yàn)探究】
（1）將所得氣體通入如下裝置

證明猜想3正確的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___________、______________、________________。
（2）點(diǎn)燃余下的氣體前，必須要進(jìn)行的操作是_________________________________。
（3）寫出濃硫酸表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性的化學(xué)反應(yīng)方程式_____________________________。
（4）如果把一定量的鐵與濃硫酸加熱時(shí)產(chǎn)生的氣體通過裝有過量Na₂O₂粉末的玻璃管，則玻璃管中反應(yīng)的生成物可能含有(填化學(xué)式)__________________ ___________ _。

Answer 1

Ⅰ猜想2：H₂    猜想3：SO₂和H₂
Ⅱ（1）甲中KMnO₄溶液褪色，乙中KMnO₄溶液顏色不變(或變淺但不完全褪色)；試管中收集到無色氣體
（2）驗(yàn)純     
（3）2Fe＋6H₂SO₄Fe₂(SO₄)₃＋3SO₂↑＋6H₂O  （4）Na₂SO₄、Na₂SO₃、NaOH、O₂

試題分析：Ⅰ：鐵是比較活潑的金屬。比較活潑的金屬與酸反應(yīng)置換出氫氣。所以猜想2的氣體可能是H_2。濃硫酸是氧化性的酸，反應(yīng)開始時(shí)首先是濃硫酸與鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)2Fe＋6H₂SO₄（濃）Fe₂(SO₄)₃＋3SO₂↑＋6H₂O。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸變?yōu)橄×蛩徇@時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Fe＋H₂SO₄（�。�=FeSO₄＋H₂↑。所以猜想3：所得氣體中可能是SO₂和H₂的混合物。Ⅱ：二氧化硫可以與酸性高錳酸鉀發(fā)生反應(yīng)使之褪色。利用這一點(diǎn)可以檢驗(yàn)二氧化硫的存在。將混合氣體先通過酸性高錳酸鉀溶液來驗(yàn)證然后再通過酸性高錳酸鉀溶液來除去二氧化硫氣體。最后用排水法收集氫氣。由于氫氣是可燃性氣體。所以在點(diǎn)燃前首先要驗(yàn)證純度。否則發(fā)生危險(xiǎn)。一定量的鐵與濃硫酸加熱時(shí)產(chǎn)生的氣體中含有H₂、 SO₂及水蒸氣。當(dāng)通過裝有過量Na₂O₂粉末的玻璃管，可能發(fā)生反應(yīng)：SO₂+Na₂O₂=Na₂SO₄；2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O。故玻璃管中反應(yīng)的生成物可能含有Na₂SO₄、Na₂SO₃、NaOH、O_2。