Question

工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷濃酸．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：
[探究一]已去除表面氧化物的鐵釘（碳素鋼）放入濃硫酸中，加熱，充分反應(yīng)后收集到氣體Y．某同學(xué)認(rèn)為氣體Y中除了SO₂外還可能含有H₂和CO₂氣體，為此設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)裝置，探究Y中H₂和CO₂的存在（圖中夾持儀器省略）．

（1）裝置B中試劑的作用是

 

．
（2）認(rèn)為氣體Y中還含有CO₂的理由是

 

（用化學(xué)方程式表示）．
（3）為確認(rèn)CO₂的存在，需在裝置中添加M于

 

（選填序號）．
a..A之前      b．A-B間       c．B-C間       d．C-D間
（4）如果氣體Y中含有H₂，預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)是

 

．
[探究二]SO₂氣體還原Fe³⁺、I₂，使用的藥品和裝置如圖所示：

（5）裝置C的作用是

 

．
（6）若要從A中所得溶液提取晶體，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作步驟：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、

 

、洗滌、自然干燥，在這一系列操作中沒有用到的儀器有

 

（填序號）．
A．蒸發(fā)皿　　B．石棉網(wǎng)　　C．漏斗　　D．燒杯　　 E．玻璃棒　 F．　坩堝
（7）在上述裝置中通入過量的SO₂，為了驗(yàn)證A中SO₂與Fe³⁺發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，他們?nèi)�A中的溶液，分成三份，并設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
方案①：往第一份試液中加入KMnO₄溶液，紫紅色褪去
方案②：往第二份試液加入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅
方案③：往第三份試液加入用稀鹽酸酸化的BaCl₂，產(chǎn)生白色沉淀．
上述方案不合理的是

 

原因是

 

（8）能表明I^-的還原性弱于SO₂的現(xiàn)象是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：

分析：（1）二氧化硫能使品紅溶液褪色，從而檢驗(yàn)二氧化硫是否存在；
（2）根據(jù)鐵釘?shù)某煞址治�，鐵釘中的鐵和碳在加熱條件下都能與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（3）根據(jù)二氧化硫和二氧化碳的性質(zhì)分析選擇位置；
（4）根據(jù)氫氣的性質(zhì)分析，氫氣具有還原性，能還原黑色的氧化銅而生成水，水能使白色的無水硫酸銅變藍(lán)；
（5）二氧化硫具有刺激性氣味，污染空氣，用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫，防止空氣污染；
（6）從A中所得溶液提取晶體為綠礬，溶液中得到綠礬的實(shí)驗(yàn)操作是蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾洗滌，干燥步驟得到；蒸發(fā)用到蒸發(fā)皿、石棉網(wǎng)、玻璃棒，過濾用到漏斗、燒杯、玻璃棒，據(jù)此進(jìn)行解答；
（7）二氧化硫能與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)使高錳酸鉀溶液褪色，F(xiàn)e²⁺也使高錳酸鉀溶液褪色；
（8）二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色，說明發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，根據(jù)還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性分析．

解答： 解：（1）A除去二氧化硫，二氧化硫能使品紅溶液褪色，所以B可以檢驗(yàn)A中是否完全除去二氧化硫，故答案為：檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡；
（2）在加熱時(shí)，鐵釘中不僅鐵和濃硫酸反應(yīng)，碳也和濃硫酸反應(yīng)生成生成二氧化硫、二氧化碳和水，反應(yīng)方程式為
C+2H₂SO₄（濃硫酸）

△   .

CO₂ ↑+2SO₂↑+2H₂O，故答案為：C+2H₂SO₄（濃硫酸）

△   .

CO₂ ↑+2SO₂↑+2H₂O；
（3）二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁，選擇a或b受二氧化硫的影響無法判斷二氧化碳的存在，選d時(shí)二氧化碳被堿石灰吸收，
故選c；
（4）氫氣還原氧化銅會生成水蒸氣能使白色的硫酸銅粉末變藍(lán)色，同時(shí)有紅色的銅單質(zhì)生成，
故答案為：D中固體由黑色變紅和E中固體由白變藍(lán)；
（5）二氧化硫氣體是酸性氧化物，具有刺激性氣味，直接排放會污染大氣，由于二氧化硫能和堿反應(yīng)生成鹽和水，可用堿液處理二氧化硫，所以裝置C的作用為：吸收SO₂尾氣，防止污染空氣，
故答案為：吸收SO₂尾氣，防止污染空氣；
（6）溶液中得到綠礬的實(shí)驗(yàn)操作為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥；
蒸發(fā)操作使用儀器有：A．蒸發(fā)皿、E．玻璃棒；過濾使用儀器為：C．漏斗、D．燒杯、E．玻璃棒，所以沒有使用到的是：B．石棉網(wǎng)、F．坩堝，
故答案為：過濾；BF；
（7）二氧化硫有還原性，高錳酸鉀有強(qiáng)氧化性，二氧化硫能與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)使高錳酸鉀溶液褪色，F(xiàn)e²⁺也使高錳酸鉀溶液褪色，所以方案①不合理，
故答案為：方案①；因?yàn)锳的溶液中含有SO₂，SO₂也能使KMnO₄溶液褪色；
（8）I₂+SO₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色，說明發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，碘是氧化劑，二氧化硫是還原劑，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，
故答案為：B中藍(lán)色溶液褪色．

點(diǎn)評：本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價(jià)，明確掌握濃硫酸的性質(zhì)、二氧化硫的檢驗(yàn)方法等知識為解答本題關(guān)鍵．易錯(cuò)題是（4），容易忽略鐵釘中的碳而導(dǎo)致該題不會分析．