Question

（14分）為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng)，某學(xué)習(xí)小組用碳素鋼(即鐵和碳的合金)進(jìn)行了以下探究活動(dòng)：

【探究一】

（1）常溫下，工業(yè)上用鐵質(zhì)容器盛放冷的濃硫酸，其原因是 。

（2）稱取碳素鋼6.0g放入15.0mL濃硫酸中，加熱，充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到混合氣體Y。

①甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe3+之外還可能含有Fe2+。若要確認(rèn)其中的Fe2+，應(yīng)選用 （選填序號(hào)）。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560mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體Y通入足量溴水中，然后加入足量BaCl2溶液，經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體4.66g，由此可求算氣體Y中SO2的體積分?jǐn)?shù)。

寫(xiě)出探究②中出現(xiàn)的所有離子反應(yīng)方程式 。

【探究二】

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)中SO2體積分?jǐn)?shù)的分析，丙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含有Q1和Q2兩種氣體，其中Q­1氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，密度為0.0893g·L-1。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，假設(shè)有關(guān)氣體完全反應(yīng)）。

（3）裝置B中試劑的作用是 。

（4）分析Y氣體中的Q2氣體是如何生成的 。（用化學(xué)方程式表示）。

（5）為確認(rèn)Q2的存在，需在裝置中添加洗氣瓶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Q1，預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)是 。

 

Answer 1

（1）鐵表面被鈍化，阻止了內(nèi)部金屬與酸的進(jìn)一步反應(yīng)（2分）；（2）①d（2分）；

②SO2＋Cl2+2 H2O＝SO42-＋2Cl-+4H+ SO42- ＋Ba 2+= BaSO4↓（2分）；

（3）檢驗(yàn)SO2是否除盡（2分）；（4）C+2H2SO4（濃）CO2↑+2SO2↑+2 H2O（2分）；

（5）C（2分）； （6）D中的固體由黑變紅和E中固體由白變藍(lán)（2分）

【解析】

試題分析：（1）常溫下，鐵遇冷的濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，在鐵表面生成一層致密的氧化物薄膜而阻止了進(jìn)一步的反應(yīng)，即發(fā)生鈍化現(xiàn)象，所以常溫下，工業(yè)上用鐵質(zhì)容器盛放冷的濃硫酸；

（2）①亞鐵離子具有還原性，而酸性高錳酸鉀有氧化性，發(fā)生氧化還原反應(yīng)使高錳酸鉀溶液褪色，故答案為：d；

②SO2具有還原性，能使溴水褪色，反應(yīng)的離子方程式為SO2＋Cl2+2 H2O＝SO42-＋2Cl-+4H+，生成硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀，離子方程式為SO42- ＋Ba 2+= BaSO4↓；

（3）二氧化硫能使品紅溶液褪色，所以用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡；

（4）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↑+2 H2O；

（5）二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水變渾濁，但二氧化硫還能使品紅溶液褪色，所以要檢驗(yàn)二氧化碳必須排除二氧化硫的干擾，B裝置是檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡，所以澄清石灰水應(yīng)放置在B和C之間，即在通入堿石灰之前檢驗(yàn)，故答案為：C；

（6）Q1氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，密度為0.0893g?L-1，其相對(duì)分子質(zhì)量為2，所以是氫氣，氫氣具有還原性，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。

考點(diǎn)：考查濃硫酸的性質(zhì)、二氧化硫的性質(zhì)、常見(jiàn)物質(zhì)的檢驗(yàn)等