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工业上常用铁质容器盛装冷浓酸.为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:[探究一](1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移人硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是 .(2)另称取铁钉6.0g放入15.0ml浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y.①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+.若要确认其中的Fe2+,应先用 选填序号).a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液②乙同学取336ml(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g.由于此推知气体Y中SO2的体积分数为 .[探究二]分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含量有H2和Q气体.为此设计了下列探究实验状置(图中夹持仪器省略).(3)装置B中试剂的作用是 .(4)认为气体Y中还含有Q的理由是 CO2 ↑+2SO2↑+2H2O试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
工业上常用铁质容器盛装冷浓酸.为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
[探究一]
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移人硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是
.
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0ml浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y.
①甲同学认为X中除Fe
3+
外还可能含有Fe
2+
.若要确认其中的Fe
2+
,应先用
选填序号).
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性KMnO
4
溶液
②乙同学取336ml(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:SO
2
+Br
2
+2H
2
O═2HBr+H
2
SO
4
然后加入足量BaCl
2
溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g.由于此推知气体Y中SO
2
的体积分数为
.
[探究二]
分析上述实验中SO
2
体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含量有H
2
和Q气体.为此设计了下列探究实验状置(图中夹持仪器省略).
(3)装置B中试剂的作用是
.
(4)认为气体Y中还含有Q的理由是
CO
2
↑+2SO
2
↑+2H
2
O
试题解答
见解析
(1)常温条件下,铁与浓硫酸能产生钝化现象;
(2)根据亚铁离子的性质选取试剂,亚铁离子有还原性,可用强氧化性的物质检验,且必须有明显的实验现象;
(3)二氧化硫能使品红溶液褪色,从而检验二氧化硫是否存在;
(4)根据铁钉的成分分析,铁钉中的铁和碳在加热条件下都能与浓硫酸发生氧化还原反应;
(5)根据二氧化硫和二氧化碳的性质分析选择位置;
(6)根据氢气的性质分析,氢气具有还原性,能还原黑色的氧化铜而生成水,水能使白色的无水硫酸铜变蓝;
(7)根据称量仪器的准确度分析.
(1)铁钉放入冷硫酸中,浓硫酸有较强的氧化性能使铁钉钝化阻止反应进一步进行,故答案为:铁钉表面被氧化;
(2)①亚铁离子能使酸性高锰酸钾褪色,溶液中已经有三价铁离子,选择a会造成干扰,b能检验三价铁离子的存在,选c生成两种沉淀,受氢氧化铁沉淀颜色的影响无法分辨,
故选d;
②SO
2
具有还原性,通入足量溴水中,发生SO
2
+Br
2
+2H
2
O=2HBr+H
2
SO
4
,生成的硫酸遇到氯化钡会产生白色沉淀,则n(混合气体)=
=0.015mol;
SO
2
~BaSO
4
1mol 233g
n 2.33g
n=0.01mol
所以二氧化硫的体积分数为:
=66.7%,故答案为:66.7%;
(3)A除去二氧化硫,二氧化硫能使品红溶液褪色,所以B可以检验A中是否完全除去二氧化硫,故答案为:检验二氧化硫是否除尽;
(4)在加热时,铁钉中不仅铁和浓硫酸反应,碳也和浓硫酸反应生成生成二氧化硫、二氧化碳和水,反应 方程式为
C+2H
2
SO
4
(浓硫酸)
CO
2
↑+2SO
2
↑+2H
2
O,故答案为:C+2H
2
SO
4
(浓硫酸)
CO
2
↑+2SO
2
↑+2H
2
O;
(5)Q为二氧化碳,二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊,选择a或b受二氧化硫的影响无法判断二氧化碳的存在,选d时二氧化碳被碱石灰吸收,故选C;
(6)氢气还原氧化铜会生成水蒸气能使白色的硫酸铜粉末变蓝色,同时有红色的铜单质生成,
故答案为:D中固体由黑色变红和E中固体由白变蓝;
(7)中学阶段质量的称量选择托盘天平,分度值是0.1g,所以无法精确称量出D或E的差量,故答案为:否,用托盘天平无法称量D或E的差量.
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解答题
浓硫酸的性质实验
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