Question

工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷濃硫酸。為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng)，某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了以下探究活動(dòng)：

【探究一】

（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(wú)明顯變化，其原因是__________________。

（2）另取鐵釘6.0 g放入15.0 mL濃硫酸中，加熱，充分反應(yīng)后收集到氣體Y。

甲同學(xué)取336 mL（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)操作后得干燥固體2.33 g。由此推知?dú)怏wY中SO2的體積分?jǐn)?shù)為______。

【探究二】

分析上述實(shí)驗(yàn)中SO2體積分?jǐn)?shù)的結(jié)果，乙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含有H2和Q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）。

（3）裝置B中試劑的作用是_________________________________________。

（4）認(rèn)為氣體Y中還含有Q的理由是______________________________。（用化學(xué)方程式表示）。

（5）為確認(rèn)Q的存在，需在裝置中添加M于______（選填序號(hào)）。

a.A之前 b.A、B間 c.B、C間 d.C、D間

（6）如果氣體Y中含有H2，預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)是____________________________。

（7）若要測(cè)定限定體積氣體Y中H2的含量（標(biāo)準(zhǔn)狀況下約有28 mL H2），除可用測(cè)量H2體積的方法外，可否選用質(zhì)量稱量的方法？做出判斷并說(shuō)明理由________。

 

Answer 1

（1）鐵釘表面被鈍化

（2）66.7%

（3）檢驗(yàn)SO2是否除盡

（4）C+2H2SO4（濃）CO2↑+2SO2↑+2H2O

（5）c （6）D中固體由黑變紅和E中固體由白變藍(lán)

（7）否，用托盤天平無(wú)法稱量D或E的差量（或可以，可用分析天平稱量D或E的差量）【解析】（1）鐵釘在濃硫酸中發(fā)生鈍化，表面生成一層致密的氧化膜。

（2）,所以V（SO2）=0.01 mol×

22.4 L·mol-1=0.224 L=224 mL，SO2體積分?jǐn)?shù)為×100%≈66.7%。

（3）鐵釘為碳素鋼，故加熱后碳與濃硫酸反應(yīng)可產(chǎn)生CO2、SO2，當(dāng)濃硫酸變稀后，會(huì)產(chǎn)生H2，所以混合氣體中有SO2、CO2、H2。能對(duì)品紅溶液產(chǎn)生作用的只有SO2，所以品紅溶液的作用是檢驗(yàn)SO2是否在前一洗氣瓶中被除盡。

（5）檢驗(yàn)CO2要用澄清石灰水，應(yīng)放在SO2被除盡之后進(jìn)行，因SO2與澄清石灰水也可出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象；也不能放在C、D之間，因?yàn)闅怏w會(huì)帶出水蒸氣，對(duì)后面實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)影響，且堿石灰能吸收CO2，故M應(yīng)放于B、C之間。

（6）H2還原CuO（黑色）得Cu（紅色），生成的水被無(wú)水CuSO4吸收生成藍(lán)色的CuSO4·5H2O。

（7）由于H2量很少，微小質(zhì)量變化用托盤天平無(wú)法測(cè)量，只能用更精密的分析天平稱量。