Question

【題目】為研究濃硫酸的性質(zhì)，某同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
（1）稱取鐵和碳固體混合物12.0g放入30.0mL濃硫酸中，加熱，充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y．取896mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體Y通入足量溴水中，發(fā)生反應(yīng)：
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4然后加入足量BaCl2溶液，經(jīng)適當(dāng)操作后得到干燥固體4.66g．據(jù)此推知?dú)怏wY 中SO2的體積分?jǐn)?shù)為 ．
（2）分析上述實(shí)驗(yàn)中SO2體積分?jǐn)?shù)的結(jié)果，該同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含有H2和CO2氣體．為此設(shè)計(jì)了下列探究實(shí)驗(yàn)裝置（圖中夾持儀器省略）．

①寫(xiě)出產(chǎn)生CO2的化學(xué)方程式 ．
②裝置A中試劑的作用是 ， 裝置B的作用是 ．
③簡(jiǎn)述確認(rèn)氣體Y中含有CO2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ． 如果氣體Y中含有H2 ， 預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)是 ．

Answer 1

【答案】
（1）50%
（2）C+2H2SO4 CO2+2SO2+2H2O,②除去SO2,檢驗(yàn)SO2是否除盡,B中品紅溶液不褪色,C中石灰水變渾濁,E中黑色固體變紅色,F中無(wú)水硫酸銅由白色變藍(lán)色
【解析】解：（1）SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl，所以硫酸鋇和二氧化硫之間的關(guān)系式為SO2﹣﹣﹣﹣﹣BaSO4，

設(shè)二氧化硫的體積為V，

SO2﹣﹣﹣﹣	BaSO4
22.4L	233g
V	4.66g

V=0.448l=448mL，所以二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)= ×100%=50%，

所以答案是：50%；
（2）①碳素鋼中含有碳，加熱條件下，碳能和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、二氧化碳和水，反應(yīng)方程式為C+2H2SO4（濃） CO2↑+2SO2↑+2H2O，

所以答案是：C+2H2SO4（濃） CO2↑+2SO2↑+2H2O；

②二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水變渾濁，但二氧化硫具有還原性，可與酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：5SO2+2MnO4﹣+2H2O=5SO42﹣+2Mn2++4H+，

所以答案是：除去混合氣體中的SO2；5SO2+2MnO4﹣+2H2O=5SO42﹣+2Mn2++4H+；

③確認(rèn)氣體Y中含有CO2，應(yīng)完全排除二氧化硫的干擾，當(dāng)B中品紅溶液不褪色，C中石灰水變渾濁，可說(shuō)明含有CO2；

氫氣具有還原性，能還原性，能還原黑色的氧化銅生成紅色的銅單質(zhì)，同時(shí)生成水，水能使無(wú)水硫酸銅變藍(lán)色，這是檢驗(yàn)水的特征反應(yīng)，所以如果D中氧化銅變紅，E中無(wú)水硫酸銅變藍(lán)，則證明含有氫氣，

所以答案是：B中品紅溶液不褪色，C中石灰水變渾濁；E中黑色固體變紅色，F(xiàn)中無(wú)水硫酸銅由白色變藍(lán)色．