Question

某興趣小組的同學(xué)探究濃硫酸與鐵定（碳素鋼）反應(yīng)后產(chǎn)生氣體的成分．
【查閱資料】①Fe與濃H₂SO₄反應(yīng)，加熱，有SO₂生成
②C與濃H₂SO₄反應(yīng)，加熱，有CO₂和SO₂生成
③SO₂可使澄清石灰水變渾濁
④SO₂可使品紅溶液的紅色褪去，而CO₂不能
⑤SO₂可與酸性KMnO₄溶液反應(yīng)使其褪色，而CO₂不能
⑥堿石灰的主要成分為NaOH和Cao
【實驗探究】
（1）稱取24.0g鐵釘放入60.0mL濃硫酸中，加熱，充分反應(yīng)后得到的溶液X并收集到氣體Y．甲同學(xué)通過實驗測定并推知氣體Y中SO₂氣體的體積分?jǐn)?shù)為66.7%．同學(xué)們認(rèn)為氣體Y中還可能還有H₂和Z氣體，則Z氣體可能是

 

．探究實驗的主要裝置如圖所示：

（2）裝置A中試劑的作用是

 

．
（3）為確認(rèn)Z的存在，需要將裝置甲（如圖所示）接入上述裝置的（填編號）

 

之間．裝置甲中的液體名稱是

 

．
（4）實驗中，如果觀察到裝置D中

 

，且裝置E中

 

，則可確認(rèn)Y中還有H₂氣體．
（5）如果需要測定限定體積氣體Y中H₂的含量（H₂約為0.01g）．除可用測量H₂體積方法外，

 

（選填：“能”或“不能”）用稱量上圖中裝置D、裝置E的質(zhì)量變化的方法，通過計算說明你判斷的理由．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)碳會與濃硫酸反應(yīng)進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)SO₂可與酸性KMnO₄溶液反應(yīng)進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)驗證二氧化碳常用石灰水驗證，堿石灰是吸收二氧化碳的進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)氫氣具有還原性，生成水進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)氫氣還原氧化銅寫出方程式，列出比例式進(jìn)行解答．

解答：解：（1）C與濃H₂SO₄在加熱時加熱會生成CO₂，鐵釘中含有碳元素，所以，故答案為：CO₂；
（2）高錳酸鉀具有強氧化性，會與二氧化硫反應(yīng)，不會與二氧化碳反應(yīng)，二氧化硫會對二氧化碳的檢驗產(chǎn)生干擾，故答案為：除去SO₂；
（3）檢驗二氧化碳需要用石灰水檢驗，C中的堿石灰是為了除去二氧化碳，故答案為：B C；澄清石灰水；
（4）氫氣具有還原性會將黑色的氧化銅還原成紅色的銅，生成的水會使無水硫酸銅變藍(lán)色，故答案為：黑色固體出現(xiàn)紅色；白色固體出現(xiàn)藍(lán)色；
（5）根據(jù)題中的敘述列出方程式，然后根據(jù)比例式求解水的質(zhì)量，然后根據(jù)題中的數(shù)據(jù)比較解答．
能（或不能）
解：設(shè)0.01g的H₂與D中的CuO充分反應(yīng)后可生成的水的質(zhì)量為x
H₂+CuO

△   .

Cu+H₂O
2            18
0.01g         x

2

0.01g

=

18

x

x=0.09g
由生成的水的質(zhì)量可知：
水中含有的氧元素質(zhì)量為0.09g-0.01g=0.08g，則參加反應(yīng)的CuO中氧元素的質(zhì)量為0.08g；
反應(yīng)前后，裝置D中的質(zhì)量變化為參加反應(yīng)的CuO中氧元素的質(zhì)量，裝置E的質(zhì)量變化為生成水的質(zhì)量，裝置D、裝置E的質(zhì)量變化分別為0.08g和0.09g．
能．可用電子天平稱量出裝置D或裝置E的差量．
（或不能，因為實驗室中托盤天平只能稱準(zhǔn)0.1g．）

點評：在解此類題時，首先分析題中的反應(yīng)原理，然后結(jié)合題中所給的知識和學(xué)過的知識進(jìn)行分析解答．