Question

【題目】某研究小組在實驗室進行硫的化合物系列實驗。

Ⅰ．驗證H2SO3的酸性比H2CO3強，甲同學(xué)設(shè)計下圖裝置。

（1）試劑X的作用是_______。

（2）當(dāng)觀察到_______,即證明H2SO3的酸性比H2CO3強。

Ⅱ．研究鐵與硫酸的反應(yīng)。

已知： 濃H2SO4的沸點為338.2℃。

a．乙同學(xué)設(shè)計如下表所示的實驗1、2：

實驗		試劑	現(xiàn)象
	1	螺旋狀鐵絲、稀硫酸	鐵絲表面有大量氣體產(chǎn)生。
	2	螺旋狀鐵絲、濃硫酸	鐵絲表面迅速發(fā)黑(Fe3O4)，有少量氣體產(chǎn)生，反應(yīng)很快停止。

（3）上述實驗中，鐵絲繞成螺旋狀的目的是_______。

（4）實驗1中，鐵與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為_______。

（5）實險2中的現(xiàn)象常被稱為_______。

b．丙同學(xué)設(shè)計如圖所示裝置的實驗3：

加熱試管A,溫度保持在250℃~300℃,產(chǎn)生大量氣體，B中品紅褪色，D處始終未檢測到可燃性氣體,實驗結(jié)束后,檢驗到A的溶液中既有Fe3+又有Fe2+。

（6）A中產(chǎn)生的氣體是_______; 請設(shè)計實驗方案檢測裝置A的溶液中含有Fe3+_______ (簡要說明操作、試劑、現(xiàn)象和結(jié)論)。

（7）分析實驗1、2、3，可知影響鐵和硫酸反應(yīng)產(chǎn)物多樣性的因素有_______。

Answer 1

【答案】 檢驗SO2是否除盡 品紅溶液不褪色，澄清石灰水變渾濁 增大鐵絲與硫酸的接觸面積，加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)充分進行 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 鈍化 SO2 取少量溶液，滴加KSCN溶液，若溶液呈血紅色則證明有Fe3+存在 反應(yīng)的溫度、反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)物用量

【解析】Ⅰ． (1)由裝置圖分析可知，用酸性高錳酸鉀除去未反應(yīng)的SO2，為確保進入澄清石灰水中的氣體為CO2，試劑X應(yīng)該是品紅溶液，用來檢驗SO2是否除盡；

(2)當(dāng)觀察到品紅溶液不褪色，澄清石灰水變渾濁，即說明SO2把CO2置換出來了，即證明H2SO3的酸性比H2CO3的強；

Ⅱ．(3)鐵絲繞成螺旋狀的目的增大鐵絲與硫酸的接觸面積，加快反應(yīng)速率；

(4)實驗1中，鐵與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為Fe+2H+=Fe2++H2↑；

(5)實險2中的現(xiàn)象是鐵絲表面迅速發(fā)黑(Fe3O4)，說明濃硫酸具有強的氧化性，迅速在鐵的表面氧化生成致密的氧化膜，即黑色的Fe3O4，并有少量氣體產(chǎn)生，但反應(yīng)很快停止是由于致密的氧化膜阻止了濃硫酸與鐵的進一步接觸，使反應(yīng)停止了，這種現(xiàn)象被稱為鈍化；

(6)試管B中品紅溶液褪色，說明A中產(chǎn)生的氣體是SO2；檢測裝置A的溶液中含有Fe3+，可取少量該溶液，滴加幾滴KSCN溶液，若溶液呈血紅色則證明有Fe3+存在；

(7)實驗1說明稀硫酸與鐵反應(yīng)生成H2，實驗2說明濃硫酸在常溫下使鐵鈍化，故實驗1和實驗2比較可知，硫酸的濃度影響著鐵和硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物；實驗3說明濃硫酸在加熱時與鐵反應(yīng)，產(chǎn)生大量的SO2氣體，所以實驗2和實驗3比較可得，反應(yīng)的溫度影響著鐵和硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物；但隨著反應(yīng)的進行，濃硫酸逐漸變?yōu)橄×蛩�，而稀硫酸與鐵反應(yīng)將產(chǎn)生具有可燃性的H2，可是在實驗3的D處始終未檢測到可燃性氣體，說明濃硫酸的用量非常大，由此分析反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)的溫度和反應(yīng)物用量都是影響鐵和硫酸反應(yīng)產(chǎn)物多樣性的因素。