Question

（16分）為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng)，某學(xué)習(xí)小組用碳素鋼（即鐵和碳的合金）進(jìn)行了以下探究活動(dòng)：

【探究一】

（1）常溫下，工業(yè)上可用鐵質(zhì)容器盛放冷的濃硫酸，其原因是 。

（2）稱(chēng)取碳素鋼6．0g放入15．0mL濃硫酸中，加熱，充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到混合氣體Y。

①甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe3+之外還可能含有Fe2+，產(chǎn)生Fe2+的離子反應(yīng)方程式為： ，檢驗(yàn)是否有Fe2+應(yīng)選用下列 （選填序號(hào)）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)取560mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體Y通入足量溴水中，發(fā)生SO2+Br2+2H2O＝2HBr +H2SO4反應(yīng)，然后加入足量BaCl2溶液，經(jīng)正確操作后得干燥固體4．66g。由此推知?dú)怏wY中SO2的體積分?jǐn)?shù)為 。

【探究二】

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)中SO2體積分?jǐn)?shù)的分析，丙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含有Q1和Q2兩種氣體，其中Q­1氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，密度為0．0893g·L-1。為此設(shè)計(jì)了下列探究實(shí)驗(yàn)裝置（圖中夾持儀器省略，假設(shè)有關(guān)氣體完全反應(yīng)）。

（3）裝置B中試劑的作用是

（4）用化學(xué)方程式表示Y氣體中的Q2氣體是如何生成的 。

（5）為確認(rèn)Q2的存在，需在裝置中添加洗氣瓶M于 （選填序號(hào)）。

a．A之前 b．A-B間 c．B-C間 d．C-D間

（6）如果氣體Y中含有Q1，預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)是 。

Answer 1

（1）鐵表面被鈍化（意思相近均給分，2分）；

（2）① Fe+2H+＝Fe2++H2↑(或2Fe3++Fe＝3Fe2+)（2分） d（2分）； ② 0．80（或80%）（2分）；

（3）檢驗(yàn)SO2是否除盡（2分）；

（4）C+2H2SO4 CO2↑+2SO2↑+2 H2O（2分）；

（5）c（2分）；

（6）D中的固體由黑變紅和E中固體由白變藍(lán)（2分）；

【解析】

試題分析：（1）常溫下，鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化，從而在鐵表面形成一層致密的氧化膜，不再和濃硫酸反應(yīng)；（2）①碳素鋼與濃硫酸在加熱條件下生成亞鐵離子的反應(yīng)可能為：Fe+2H+＝Fe2++H2↑(或2Fe3++Fe＝3Fe2+)；亞鐵離子具有還原性，可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化，從而溶液褪色，據(jù)此可以鑒別，答案選d；②根據(jù)題意知，硫酸鋇的物質(zhì)的量是0.02mol，則根據(jù)原子守恒可知，SO2的物質(zhì)的量也是0.02mol。而混合氣的物質(zhì)的量是0.025mol，所以SO2的體積分?jǐn)?shù)是0.02÷0.025＝0.80。（3）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，密度為0.0893g·L－1，則該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量是0.0893×22.4＝2.0，所以該氣體是氫氣。由于SO2也能把堿石灰吸收，所以A裝置的作用是除去SO2，而B(niǎo)中品紅溶液的作用就是檢驗(yàn)SO2是否除盡的。（4）由于濃硫酸的強(qiáng)氧化性，也能把碳氧化生成CO2，所以反應(yīng)的方程式是C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O；（5）由于CO2也能堿石灰吸收，所以要確認(rèn)CO2的存在，則M應(yīng)該放在B和C之間，選c。（6）由于氫氣具有還原性，能把氧化銅還原生成紅色的銅和水，水能使無(wú)水硫酸銅變藍(lán)，即實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是D中的固體由黑變紅和E中固體由白變藍(lán)。

考點(diǎn)：考查實(shí)驗(yàn)探究、濃硫酸的性質(zhì)。