Question

為了探究濃度對硫酸氧化性的影響，某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了以下探究活動(dòng)：
[探究一]稱取無銹鐵釘（碳素鋼）12.0g放入30.0mL濃硫酸中，加熱，充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y．
（1）甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe³⁺外還可能含有Fe²⁺．若要確認(rèn)其中的Fe²⁺，請選擇下列試劑，設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)方案（簡述操作過程、現(xiàn)象和結(jié)論）______．
供選用試劑：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)為了測定氣體Y中SO₂的含量，設(shè)計(jì)如下三種方案：
方案Ⅰ．取672mL（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．
方案Ⅱ．向VmL c mol?L^-1酸性高猛酸鉀溶液中緩慢通入Y氣體aL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），溶液恰好完全褪色．
方案Ⅲ，取VL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體Y緩慢通入足量的氫氧化鋇溶液中，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌、烘干，稱得固體質(zhì)量為mg．
①其中不合理的方案是______，理由是______．
②選擇合理方案的數(shù)據(jù)計(jì)算氣體Y中SO₂的體積分?jǐn)?shù)（用含未知數(shù)的代數(shù)式表示）______．
[探究二]分析上述實(shí)驗(yàn)中SO₂體積分?jǐn)?shù)的結(jié)果，丙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含量有H₂和CO₂氣體．為此設(shè)計(jì)了下列探究實(shí)驗(yàn)裝置（圖中夾持裝置已省略）．



（3）裝置A中試劑的作用是______．
（4）簡述確認(rèn)氣體Y中含有CO₂的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：______．
（5）有同學(xué)根據(jù)“F干燥管無水硫酸銅是否變藍(lán)色”確認(rèn)Y氣體中是否有氫氣，你認(rèn)為是否可靠？______（填“可靠”或“不可靠”），簡述理由：______．

Answer 1

（1）亞鐵離子具有還原性，酸性高錳酸鉀具有氧化性，所以亞鐵離子能被酸性高錳酸鉀氧化而使其溶液褪色，所以利用亞鐵離子的還原性檢驗(yàn)亞鐵離子，檢驗(yàn)方法是：取少量X溶液裝于試管，向試管中滴加酸性高猛酸鉀溶液，若溶液褪色，則證明X溶液中含有Fe²⁺，否則不含F(xiàn)e²⁺，
故答案為：取少量X溶液裝于試管，向試管中滴加酸性高猛酸鉀溶液，若溶液褪色，則證明X溶液中含有Fe²⁺，否則不含F(xiàn)e²⁺；
（2）①二氧化硫和氫氧化鋇反應(yīng)生成亞硫酸鋇，亞硫酸鋇不穩(wěn)定，易被空氣中氧氣氧化生成硫酸鋇，對二氧化硫的檢測有影響，所以方案III不合理，
故答案為：方案III，生成BaCO₃和BaSO₄兩種沉淀，無法計(jì)算SO₂的體積；
②方案I，二氧化硫、溴和氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇，根據(jù)硫原子守恒計(jì)算二氧化硫的含量=

4.66g 233g/mol ×22.4L/mol

0.672L

×100%=66.7%，
方案II中，根據(jù)二氧化硫和酸性高錳酸鉀之間的關(guān)系式得二氧化硫的含量=

10-3VC×5×22.4 2 L

a

×100%=

7cV

125a

×100%，故答案為：66.7%（或）

7cV

125a

×100%；
（3）酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，二氧化硫有還原性，所以酸性高錳酸鉀的作用是吸收并除去二氧化硫，
故答案為：吸收并除去SO₂；
（4）二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水變渾濁，如果B中品紅溶液不褪色，C中澄清石灰水變渾濁，則證明含有二氧化碳，故答案為：B中品紅溶液不褪色，C中澄清石灰水變渾濁；
（5）空氣中含有水蒸氣，空氣中的水蒸氣能進(jìn)入F裝置，也能使無水硫酸銅變藍(lán)色，所以不可靠，
故答案為：不可靠，空氣中的水蒸氣進(jìn)入F裝置，也可使無水硫酸銅變藍(lán)色．