5．為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng)，某學(xué)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，其原因是鐵釘遇冷濃硫酸在表面形成致密的氧化膜．
（2）取鐵釘6.0g放入15.0ml濃硫酸中，加熱，充分應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y．
①甲同學(xué)認為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+．若要確認其中的Fe2+，應(yīng)選用下列試劑中的d （ 選填序號）進行實驗分析．
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)取經(jīng)干燥過的氣體Y336ml（標準狀況）通入足量溴水中，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H2的體積分數(shù)為33.3%．

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；
（2）①利用+2價亞鐵離子能使酸化的高錳酸鉀褪色來檢驗；
②生成的SO2具有還原性，通入足量溴水中發(fā)生反應(yīng)：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，利用硫元素的守恒并結(jié)合關(guān)系式：SO2→BaSO4求出SO2的物質(zhì)的量，從而得出氫氣的物質(zhì)的量，再計算出氫氣的體積分數(shù)．

解答 解：（1）鐵釘（碳素鋼）放入冷濃硫酸中，濃硫酸有較強的氧化性，鐵釘遇冷濃硫酸在表面形成致密的氧化膜，阻止反應(yīng)進一步進行，
故答案為：鐵釘遇冷濃硫酸在表面形成致密的氧化膜；
（2）①+2價亞鐵離子能使酸化的高錳酸鉀褪色，a、b都不能檢驗亞鐵離子，只有d能檢驗溶液中含有+2價鐵離子，選c會生成兩種沉淀，受氫氧化鐵顏色的影響無法辨別，只能選d，
故答案為：d；
②SO2具有還原性，通入足量溴水中，發(fā)生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，
標況下336mL混合氣體的物質(zhì)的量為：n（混合氣體）=$\frac{0.336L}{22.4L/mol}$=0.015mol，
SO2→BaSO4
1mol  233g
n     2.33g
則：n=$\frac{1mol×2.33g}{233g}$=0.01mol，
則混合氣體中氫氣的物質(zhì)的量為0.015mol-0.01mol=0.005mol，相同條件下氣體的體積之比等于其物質(zhì)的量之比，
故混合氣體中H2的體積分數(shù)為：$\frac{0.005mol}{0.015mol}$×100%≈33.3%，
故答案為：33.3%．

點評 本題綜合考查元素化合物知識、提出假設(shè)并設(shè)計實驗方案的能力和文字表達能力，題目難度中等，試題開放性較強，涉及濃硫酸的強氧化性，C、S與Fe及其化合物的性質(zhì)，注意熟練掌握濃硫酸的性質(zhì)及性質(zhì)實驗方案的設(shè)計與評價原則．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

13．兩種短周期元素X和Y，可以組成化合物XY3，當Y的原子序數(shù)為m時，X的原子序數(shù)為（　�。�
①m-4    ②m+4    ③m+8    ④m-2    ⑤m+6．
A．①②④⑤B．①②③⑤C．①②③④D．①②③④⑤

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

14．在某一容積為5L的密閉容器內(nèi)，加入0.2mol的CO和0.2mol 的H2O（g），在催化劑存在的條件下高溫加熱，發(fā)生如下反應(yīng)：CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g），反應(yīng)放出熱量．反應(yīng)中CO2的濃度隨時間變化的情況如圖所示：
（1）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，從反應(yīng)開始至達到平衡時，CO的化學(xué)反應(yīng)速率為0.003mol/（L．min）．
（2）判斷該反應(yīng)達到平衡的依據(jù)是①③（填序號）．
①CO減小的化學(xué)反應(yīng)速率和CO2減小的化學(xué)反應(yīng)速率相等
②CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等
③CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化
④正、逆反應(yīng)速率都為零．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

11．TiO2用途非常廣泛，工業(yè)上用鈦鐵精礦（FeTiO3）提煉TiO2的工藝流程如圖：

（1）寫出硫酸酸浸溶解鈦鐵精礦的離子方程式FeTiO3+6H+=Fe2++Ti4++3H2O，酸浸時為了提高浸出率，可以采取的措施有增大硫酸濃度/升高溫度/邊加硫酸邊攪攔/增加浸出時間等．（任寫二種）
（2）鈦鐵精礦酸浸后冷卻、結(jié)晶得到的副產(chǎn)物A為FeSO4•7H2O，結(jié)晶析出A時，為保持較高的酸度不能加水，其原因可能為防止Ti（SO4）2水解、減少FeSO4•7H2O的溶解量．
（3）濾液水解時往往需加大量水稀釋同時加熱，其目的是促進Ti4+水解趨于完全，得到更多的H2TiO3沉淀．
（4）上述工藝流程中體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的是水解得到的稀硫酸可以循環(huán)使用．
（5）工業(yè)上將TiO2和炭粉混合加熱氯化生成的TiCl4，然后在高溫下用金屬鎂還原TiCl4得到金屬鈦，寫出TiO2制備Ti的化學(xué)方程式：TiO2+2C+2Cl2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$TiCl4+2CO，TiCl4+2Mg$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+2MgCl2．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

18．研究氮機器化合物對化工生產(chǎn)有重要意義．
工業(yè)合成氨的原理為N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ•mol-1．如圖表示在2L的恒容密閉容器中反應(yīng)時N2的物質(zhì)的量隨時間的變化．
（1）圖中0～10min內(nèi)，用H2表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.045•L-1•min-1，從11min其其他條件不變，壓縮容器的體積至1L，則n（N2）的變化曲線為d（填字母）；
（2）下表為不同溫度下（其他條件相同）該反應(yīng)的平衡常數(shù)，由此可推知，三種溫度下，反應(yīng)從開始至達到平衡時所需時間最長的是T1（填“T1”“T2”或“T3”）
T/℃T1T2T3
K102.51.8
（3）假設(shè)在溫度為T1℃時，向該密閉容器中同時加入H2，N2，NH3，使c（H2）=0.1mol•L-1，c（N2）=x mol•L-1，c（NH3）=0.1mol•L-1，若要使平衡建立過程中NH3的濃度逐漸減小，則x的取值范圍是0≤x＜1．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

10．某硫酸廠擬用煙氣處理含Cr2O72-的酸性廢水，在脫硫的同時制備Cr2O3產(chǎn)品．具體流程如下：

已知吸收塔中反應(yīng)后的鉻元素以Cr3+形式存在，下列說法中正確的是（　�。�
A．吸收塔中的硫元素可能以單質(zhì)形式存在
B．中和池中只發(fā)生生成沉淀的復(fù)分解反應(yīng)
C．在中和池中加入鹽酸酸化的BaCl2溶液，可能產(chǎn)生白色沉淀
D．由題意分析得到，沉淀可能是Cr（OH）6

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

17．對于下列事實的解釋錯誤是（　�。�
A．在蔗糖中加入濃硫酸后出現(xiàn)發(fā)黑現(xiàn)象，說明濃硫酸具有脫水性
B．濃硝酸在光照下顏色變黃，說明濃硝酸不穩(wěn)定
C．常溫下，濃硝酸可以用鋁罐貯存，說明鋁與濃硝酸不反應(yīng)
D．濃硫酸常溫下與銅不反應(yīng)，加熱時才能發(fā)生反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

14．天然氣在生產(chǎn)、生活中具有廣泛的應(yīng)用．
（1）CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）△H=-162kJ•mol-1．其他條件相同，實驗測得在T1和Pl與T2和P2條件下該反應(yīng)的H2平衡轉(zhuǎn)化率相同，若T1＞T2、則Pl＞P2 （填“＞”“＜”或“=”），平衡常數(shù)K1＜K2（填“＞”“＜”或“=”）．
（2）另一合成CH4的原理：CO（g）+3H2（g）?CH4（g）+H2O（g）．某溫度時將0.1molCO和0.3mol H2充入10L的密閉容器內(nèi)，l0min時達平衡．測得10min內(nèi)v（CO）=0.0009mol•L-1•min-1，則H2的平衡轉(zhuǎn)化率為90%，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為3×106mol-2•L2．
（3）某實驗小組依據(jù)甲烷燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計如圖所示的裝置．已知甲池的總反應(yīng)式為    CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，乙池中盛有1L lmo1•L-1CuSO4溶液．a(chǎn)電極通入的氣體為CH4，其電極反應(yīng)式是CH4-8e-+10OH-═7H2O+CO32-，b電極的現(xiàn)象為有紅色的物質(zhì)析出．一段時間內(nèi)乙池中溶液的pH由2變?yōu)?，則在這段時間內(nèi)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.09mol．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

15．（1）牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5（PO4）3OH的物質(zhì)保護著，它在唾液中存在下列平衡：Ca5（PO4）3OH（s）?5Ca2++3PO43-+OH-進食后，細菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機酸，這時牙齒就會受到腐蝕，其原因是有機酸會與 Ca5（PO4）3OH溶解產(chǎn)生的OH-反應(yīng)，促進Ca5（PO4）3OH溶解，從而腐蝕牙齒．
（2）已知Ca5（PO4）3F（s）的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小，質(zhì)地更堅固，當牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因：Ca5（PO4）3F 比Ca5（PO4）3OH 更難溶，Ca5（PO4）3OH可與牙膏中的F-轉(zhuǎn)化成更難溶的 Ca5（PO4）3F．
（3）根據(jù)以上原理，請你提出一種其他促進礦化的方法：吃含鈣高或PO43-高的食物．

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