Question

為了探究濃度對硫酸氧化性的影響，某學(xué)習(xí)小組進行了以下探究活動：
[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)認為X中除Fe³⁺外還可能含有Fe²⁺。若要確認其中的Fe²⁺，請選擇下列試劑，設(shè)計簡單的實驗方案（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)計如下三種方案：
方案I.取672mL（標準狀況）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酸性高猛酸鉀溶液中緩慢通入Y氣體aL（標準狀況），溶液恰好完全褪色。
方案III，取VL（標準狀況）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)計算氣體Y中SO₂的體積分數(shù)________（用含未知數(shù)的代數(shù)式表示。
[探究二]分析上述實驗中SO₂體積分數(shù)的結(jié)果，丙同學(xué)認為氣體Y中還可能含量有H₂和CO₂氣體。為此設(shè)計了下列探究實驗裝置（圖中夾持裝置已省略）。

（3）裝置A中試劑的作用是____________________。
（4）簡述確認氣體Y中含有CO₂的實驗現(xiàn)象：_____________________。
（5）有同學(xué)根據(jù)“F干燥管無水硫酸銅是否變藍色”確認Y氣體中是否有氫氣，你認為是否可靠？_______（填“可靠”或“不可靠”），簡述理由：____________________。

Answer 1

（1）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方案III；生成BaCO₃和BaSO₄兩種沉淀，無法計算SO₂的體積；②66.7%（或）
（3）吸收并除去SO₂
（4）B中品紅溶液不褪色，C中澄清石灰水變渾濁
（5）不可靠；空氣中的水蒸氣進入F裝置，也可使無水硫酸銅變藍色