Question

工業(yè)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]已去除表面氧化物的鐵釘（碳素鋼）放入濃硫酸中，加熱，充分反應后收集到氣體Y。某同學認為氣體Y中除了SO₂外還可能含有H₂和CO₂氣體，為此設計了下列實驗裝置，探究Y中H₂和CO₂的存在（圖中夾持儀器省略）。

（1）裝置B中試劑的作用是                                    。

（2）認為氣體Y中還含有CO₂的理由是                           （用化學方程式表示）。

（3）為確認CO₂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

（4）如果氣體Y中含有H₂，預計實驗現(xiàn)象應是                                   。

[探究二] SO₂氣體還原Fe³⁺、I₂，使用的藥品和裝置如下圖所示：

FeCl₃溶液　　 含有淀粉的碘水　  NaOH溶液

A　　　　　　　　　B　　　　　 　 C

（5）裝置C的作用是　　                      　　　  。

（6）若要從A中所得溶液提取晶體，必須進行的實驗操作步驟：蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、　　　　 、洗滌、自然干燥，在這一系列操作中沒有用到的儀器有　 　　（填序號）。

A．蒸發(fā)皿           B．石棉網(wǎng)           C．漏斗             D．燒杯　　 E．玻璃棒　 F．　坩堝

（7）在上述裝置中通入過量的SO₂，為了驗證A中SO₂與Fe³⁺發(fā)生了氧化還原反應，他們取A中的溶液，分成三份，并設計了如下實驗：

方案①：往第一份試液中加入KMnO₄溶液，紫紅色褪去

方案②：往第二份試液加入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅

方案③：往第三份試液加入用稀鹽酸酸化的BaCl₂，產(chǎn)生白色沉淀。

上述方案不合理的是　　　　原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （8）能表明I^－的還原性弱于SO₂的現(xiàn)象是　　　　　　　 。

 

Answer 1

【答案】

（1）檢驗SO₂是否除盡  （2）C +2H₂SO₄（濃）CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O

（3）c  （4）D中固體由黑變紅和E中固體由白變藍

（5）吸收SO₂尾氣，防止污染空氣  （6）過濾；    B、F

（7）方案①，因為A的溶液中含有SO₂，SO₂也能使KMnO₄溶液褪色 （8）B中藍色溶液褪色

【解析】

試題分析：（1）A中酸性高錳酸鉀溶液是除去SO₂的，所以B中品紅溶液的作用是可以檢驗A中是否完全除去SO₂。

（2）由于碳素鋼中還含有碳元素，也能被濃硫酸氧化生成CO₂氣體，即反應的化學方程式是C +2H₂SO₄（濃）CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O。

（3）檢驗CO₂一般用澄清的石灰水，所以要檢驗CO₂的存在，需要在B－C間添加盛有澄清石灰水的M裝置，答案選C。

（4）氫氣還原氧化銅會生成水蒸氣，能使白色的硫酸銅粉末變藍色。

（5）SO₂是大氣污染物，所以氫氧化鈉溶液的作用是吸收SO₂尾氣，防止污染空氣。

（6）所得得晶體應該通過過濾得到，又因為液體得蒸發(fā)濃縮需要蒸發(fā)皿，不需要坩堝，且蒸發(fā)皿可以直接加熱，所以不需要得儀器是BF。

（7）因為A的溶液中含有SO₂，SO₂也能使KMnO₄溶液褪色，所以方案①不合理。

（8）B中藍色溶液褪色，說明B中單質點被還原，SO₂被氧化，因此能說明I^－的還原性弱于SO₂的。

考點：考查濃硫酸、二氧化硫的性質及亞鐵離子、鐵離子的檢驗

點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題綜合性強，難度較大。試題在注重對學生基礎知識鞏固與訓練的同時，側重對學生能力的培養(yǎng)與解題方法的指導與訓練，有利于培養(yǎng)學生的邏輯推理能力和規(guī)范的實驗設計、操作能力。該類試題綜合性強，理論和實踐的聯(lián)系緊密，有的還提供一些新的信息，這就要求學生必須認真、細致的審題，聯(lián)系所學過的知識和技能，進行知識的類比、遷移、重組，全面細致的思考才能得出正確的結論。