Question

【題目】小明發(fā)現(xiàn)工業(yè)運輸濃硫酸使用的是鐵罐車，于是進行了探究。

（實驗回顧）

把光潔的鐵釘放到稀硫酸中，有氣泡產生，請寫出反應的化學方程式_____。

（提出問題）鐵能與濃硫酸發(fā)生反應嗎？為什么能用鐵罐車來運輸濃硫酸呢？

（查閱資料）

①常溫下，鐵與濃硫酸反應表面生成一層致密的氧化物薄膜，這層薄膜阻止了酸與內層金 屬的進一步反應，化學上稱之為鈍化。

②SO2 可使品紅溶液的紅色褪去。

（實驗探究）小明用相同的鐵片和等量的濃硫酸按圖 1 和圖 2 所示的裝置進行實驗。

請幫助小明完成下表：

	A 中硫酸濃度	實驗條件	B 中實驗現(xiàn)象	A 中生成的氣體
實驗一	98%	常溫	品紅溶液幾乎不褪色	生成極少量的 SO2
實驗二	98%	加熱	品紅溶液褪色	______

（交流與討論）

（1）小明將 A 裝置進行了如圖 3 所示的改進。 試分析用可移動的鐵絲代替鐵片的優(yōu)點（至少寫出兩條）_____、_____。增加的導管有兩個主要作用：一是在反應過程中，導 管伸入液面以下，起到液封作用，防止二氧化硫逸出；二是_____。

（2）在實驗過程中，小明發(fā)現(xiàn)圖 2 的裝置有一處明顯的不足，請對圖 2 的裝置提出改進意見_____。

（實驗結論）鐵與濃硫酸在加熱條件下能持續(xù)反應，而常溫下會因為鈍化而使反應停止，

所以能用鐵罐車運輸冷的濃硫酸。

（實驗反思）

（1）在加熱的條件下鐵與濃硫酸反應除生成二氧化硫外，還能生成硫酸鐵和水。請寫出鐵與濃硫酸反應的化學方程式_____；

（2）經鈍化處理后的鐵絲在空氣中不易生銹，原因是_____。

Answer 1

【答案】Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ 生出了大量的二氧化硫 減少實驗次數 節(jié)約藥品 平衡試管內外的氣壓 進行尾氣處理 6H2SO4（濃）+2FeFe2（SO4）3+6H2O+3SO2↑ 鐵絲表面生成了致密的氧化膜

【解析】

解：

[實驗回顧]鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，化學方程式為：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；

[實驗探究]SO2 可使品紅溶液的紅色褪去，所以

	A 中硫酸濃度	實驗條件	B 中實驗現(xiàn)象	A 中生成的氣體
實驗一	98%	常溫	品紅溶液幾乎不褪色	生成極少量的 SO2
實驗二	98%	加熱	品紅溶液褪色	生成了大量的二氧化硫

[交流與討論]（1）改進前需要進行濃硫酸常溫、濃硫酸加熱分別于鐵的反應，鐵和濃硫酸在加熱的條件下生成了二氧化硫，所以用可移動的鐵絲代替鐵片的優(yōu)點：減少實驗次數、節(jié)約藥品，增加的導管有兩個主要作用：一是在反應過程中，導 管伸入液面以下，起到液封作用，防止二氧化硫逸出；二是平衡試管內外的氣壓；

（2）二氧化硫有毒，需要尾氣處理，所以對圖 2 的裝置提出改進意見是：進行尾氣處理；

[實驗反思]（1）鐵和濃硫酸在加熱的條件下生成硫酸鐵、水和二氧化硫，化學方程式為：6H2SO4（濃）+2FeFe2（SO4）3+6H2O+3SO2↑；

（2）常溫下，鐵與濃硫酸反應表面生成一層致密的氧化物薄膜，這層薄膜阻止了酸與內層金屬的進一步反應，化學上稱之為鈍化，所以經鈍化處理后的鐵絲在空氣中不易生銹。

故答案為[實驗回顧]Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；

[實驗探究]SO2 可使品紅溶液的紅色褪去，所以

	A 中硫酸濃度	實驗條件	B 中實驗現(xiàn)象	A 中生成的氣體
實驗一	98%	常溫	品紅溶液幾乎不褪色	生成極少量的 SO2
實驗二	98%	加熱	品紅溶液褪色	生成了大量的二氧化硫

[交流與討論]（1）減少實驗次數、節(jié)約藥品，平衡試管內外的氣壓；

（2）進行尾氣處理；

[實驗反思]（1）6H2SO4（濃）+2FeFe2（SO4）3+6H2O+3SO2↑；

（2）鐵絲表面生成了致密的氧化膜。