Question

為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng)，某學(xué)習(xí)小組用碳素鋼(即鐵和碳的合金)進(jìn)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分鐘后移入硫酸銅溶液中，片刻后取出觀察，鐵釘表面無明顯變化，其原因是 。

(2)稱取碳素鋼6.0 g放入15.0 mL濃硫酸中，加熱，充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到混合氣體Y。

①甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe3＋之外還可能含有Fe2＋。若要確認(rèn)其中的Fe2＋，應(yīng)選用 (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KMnO4溶液

②乙同學(xué)取560 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體Y通入足量溴水中，發(fā)生SO2＋Br2＋2H2O=2HBr＋H2SO4反應(yīng)，然后加入足量BaCl2溶液，經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體4.66 g。由此推知氣體Y中SO2的體積分?jǐn)?shù)為 。

[探究二]根據(jù)上述實驗中SO2體積分?jǐn)?shù)的分析，丙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含有Q1和Q2兩種氣體，其中Q1氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，密度為0.0893 g·L－1。為此設(shè)計了下列探究實驗裝置(假設(shè)有關(guān)氣體完全反應(yīng))。

(3)裝置B中試劑的作用是 。

(4)分析Y氣體中的Q2氣體是如何生成的 (用化學(xué)方程式表示)。

(5)已知洗氣瓶M中盛裝澄清石灰水，為確認(rèn)Q2的存在，需在裝置中添加洗氣瓶M于 (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Q1，預(yù)計實驗現(xiàn)象應(yīng)是 。

 

Answer 1

(1)鐵被鈍化

(2)①D�、�0.80

(3)檢驗SO2是否除盡

(4)C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O

(5)C

(6)D中的固體由黑變紅、E中的固體由白變藍(lán)

【解析】(1)由于在常溫下，鐵在濃硫酸中鈍化，從而在鐵表面形成一層致密的氧化膜，所以不再和CuSO4溶液反應(yīng)。

(2)①Fe2＋具有還原性，可以被KMnO4(H＋)氧化，從而溶液褪色，據(jù)此可以鑒別，答案選D。

，所以SO2的體積分?jǐn)?shù)為。

(3)M＝0.0893 g·L－1×22.4 L·mol－1＝2.0 g·mol－1。所以Q1為H2。

由于C能被濃H2SO4氧化成CO2，所以Q2應(yīng)為CO2。檢驗H2用CuO，而檢驗CO2氣體需用澄清石灰水，在驗證CO2之前，須除盡SO2氣體，所以A裝置用來除去SO2，B裝置用來檢驗是否除盡，M裝置應(yīng)放在B、C之間。若有H2，CuO應(yīng)由黑變紅，CuSO4由白變藍(lán)。