Question

鐵是日常生活中用途最廣、用量最大的金屬材料。

（1）常溫下，可用鐵質(zhì)容器盛裝濃硫酸的原因是         。

（2）某實驗小組利用下圖裝置驗證鐵與水蒸氣的反應(yīng)。

①濕棉花的作用是      ，試管中反應(yīng)的化學方程式是      。

②實驗結(jié)束后，取出少量反應(yīng)后的固體于試管中，加入過量鹽酸，

固體完全溶解，所得溶液中存在的陽離子是_____                   （填序號）。

a．一定有Fe²⁺、H⁺和Fe³⁺             b．一定有Fe²⁺、H⁺，可能有Fe³⁺   

c．一定有Fe²⁺、Fe³⁺，可能有 H⁺      d．一定有Fe³⁺、H⁺，可能有Fe²⁺

（3）另稱取一定量的鐵釘放入適量的濃硫酸中，加熱，充分反應(yīng)后收集氣體。經(jīng)測定氣體中含有SO₂、CO₂和H₂。

① 鐵與濃硫酸反應(yīng)的化學方程式是        。

② 氣體中混有CO₂的原因是（用化學方程式表示）        。

③ 將672 mL（標準狀況）收集到的氣體通入足量溴水中，反應(yīng)的離子方程式為                               ，然后加入足量BaCl₂溶液，經(jīng)洗滌、干燥得到固體4.66 g。由此推知收集到的氣體中SO₂的體積分數(shù)是        。

 

Answer 1

【答案】

（1） 濃硫酸使鐵表面形成一層致密穩(wěn)定的氧化膜

（2）①提供水蒸氣  3Fe+ 4H₂O Fe₃O₄ + 4H₂   ② b

（3）① 2Fe + 6H₂SO₄(濃)Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

 ② C +2 H₂SO₄(濃)CO₂ +2SO₂ +2H₂O 

③ SO₂+Br₂+2H₂O==2Br^- + SO₄^2-+ 4H⁺    2/3

【解析】（1）常溫下，鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化，濃硫酸使鐵表面形成一層致密穩(wěn)定的氧化膜，所以可用鐵質(zhì)容器盛裝濃硫酸。

（2）①高溫下，鐵和水蒸氣反應(yīng)生成氫氣，所以濕棉花的作用是提供水蒸氣，反應(yīng)的方程式是3Fe+ 4H₂O Fe₃O₄ + 4H₂ 。

②由于在反應(yīng)中鐵是過量的，所以反應(yīng)后的固體混合物中，既有四氧化三鐵，也有鐵。由于鹽酸是過量的，所以溶液中一定有Fe²⁺、H⁺，可能有Fe³⁺，答案選b。

（3）①濃硫酸具有強氧化性，所以鐵與濃硫酸反應(yīng)的化學方程式是

2Fe + 6H₂SO₄(濃)Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

②由于鐵中還原雜質(zhì)碳，而碳也能和濃硫酸反應(yīng)，方程式是C +2 H₂SO₄(濃)CO₂ +2SO₂ +2H₂O。

③SO₂能把溴水氧化，反應(yīng)的方程式是 SO₂+Br₂+2H₂O==2Br^- + SO₄^2-+ 4H⁺。4.66g白色沉淀是硫酸鋇，所以硫酸鋇的物質(zhì)的量是0.02mol，則SO₂的物質(zhì)的量也是0.02mol，混合氣是0.03mol，因此SO₂的體積分數(shù)是2/3。