Question

工業(yè)上常用鐵質容器盛裝冷濃硫酸。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：

（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）另稱取鐵釘6．0g放入15．0ml濃硫酸中，加熱，充分應后得到溶液X并收集到氣體Y。

①甲同學認為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+。寫出生成Fe2+所有可能的離子反應方程式： 。若要確認其中有Fe2+，應選用 （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乙同學取336ml（標準狀況）氣體Y通入足量溴水中，發(fā)生反應的化學方程式為： 。然后加入足量BaCl2溶液，經(jīng)適當操作后得干燥固體2．33g。由于此推知氣體Y中SO2的體積分數(shù)為 。

 

Answer 1

（8分）（1）鐵表面被鈍化 （2）①Fe+2H+＝Fe2++H2↑ Fe+ 2Fe3+＝3Fe2+ d

②SO2+Br2+2H2O＝2HBr+H2SO4 66．7%

【解析】

試題分析：（1）鐵釘（碳素鋼）放入冷濃硫酸中，濃硫酸有較強的氧化性能使鐵釘鈍化阻止反應進一步進行，故答案為：鐵表面被鈍化；

（2）①在加熱條件下，濃硫酸與Fe反應生成Fe3+，當溶液濃度減小時，硫酸氧化性減弱，生成Fe2+，反應的離子方程式為Fe+2H+＝Fe2++H2↑，如硫酸完全消耗，且鐵過量時，還會發(fā)生Fe+2Fe3+＝3Fe2+，+2價亞鐵離子能使酸化的高錳酸鉀褪色，溶液中已經(jīng)有+3價鐵離子，選擇a會造成干擾，選b只能檢驗溶液中含有+3價鐵離子，選c會造成兩種沉淀，受氫氧化鐵顏色的影響無法辨別，只能選d。

②SO2具有還原性，通入足量溴水中，發(fā)生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4。n（混合氣體）=0．336L÷22．4L/mol＝0．015mol，則

SO2→BaSO4

1mol   233g

n      2．33g

n=0．01mol

則 SO2的體積分數(shù)：×100%=66．7%。

考點：考查濃硫酸的性質、亞鐵離子與鐵離子轉化、離子檢驗以及體積分數(shù)計算等