Question

為研究某鐵質材料與濃硫酸反應生成氣體的成分，某學習小組進行了以下探究活動：
（1）稱取鐵釘5.6g放入20mL足量濃硫酸中，加熱，理論上收集到氣體SO₂

 

L（標況）．將所得氣體全部通入足量溴水中，然后加入足量BaCl₂溶液，經適當操作后得干燥固體23.3g．由此推知實際生成氣體SO₂的體積為

 

L（標況）．
（2）分析上述實驗中SO₂體積的結果，有同學認為所得氣體中除含有SO₂外，還可能含有H₂和Q氣體．為此設計了下列探究實驗裝置（圖中夾持儀器省略）．
①裝置A中試劑的作用是

 

②認為氣體中還含有的Q氣體是

 

③為確認Q的存在，需在裝置中添加M于

 

，
a．A之前b．AB之間c．BC之間d．CD之間M中的試劑是

 

④如果氣體中含有H₂，預計實驗現象應是

 

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量

專題：

分析：（1）根據鐵與濃硫酸反應的方程式進行計算；根據硫守恒，由硫酸鋇的質量計算硫酸鋇的物質的量，即得二氧化硫的物質的量進行計算；
（2）①根據實驗目的，A中高錳酸鉀是除去二氧化硫；
②根據濃硫酸具有強氧化性及鐵釘中含碳，所以濃硫酸可能將碳氧化成二氧化碳；
③根據鐵釘的成分分析，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；
④根據二氧化硫和二氧化碳的性質分析選擇位置；
⑤根據氫氣的性質分析，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．

解答： 解：（1）鐵與濃硫酸加熱反應的方程式為2Fe+6H₂SO₄

△   .

Fe₂（SO₄）₃+3SO₂+6H₂0，根據方程式5.6g放入20mL足量濃硫酸中，加熱，理論上收集到氣體SO₂體積為

5.6

56

×

3

2

×22.4=3.36L；將所得氣體全部通入足量溴水中，然后加入足量BaCl₂溶液，經適當操作后得干燥固體23.3g即

23.3

233

=0.1mol，根據硫守恒所以實際生成氣體SO₂也為0.1mol，體積為2.24L，故答案為：3.36L；2.24L；
（2）①根據實驗目的，A中高錳酸鉀是除去二氧化硫；故答案為：除去氣體中的SO₂；
②根據濃硫酸具有強氧化性及鐵釘中含碳，所以濃硫酸可能將碳氧化成二氧化碳，所以認為氣體中還含有的Q氣體是二氧化碳，故答案為：CO₂；
③Q為二氧化碳，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時二氧化碳被堿石灰吸收，故答案為：c；澄清石灰水；
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色，同時有紅色的銅單質生成，故答案為：D中固體由黑色變紅和E中固體由白變藍．

點評：本題考查了濃硫酸、二氧化硫的性質等知識點，難度較大，易錯題是（2）②，容易忽略鐵釘中的碳而導致該題不會分析．