Question

（2011年江蘇南京，27題）某興趣小組的化學(xué)探究濃硫酸與鐵釘(碳素鋼)反應(yīng)后產(chǎn)生氣體的成分。
【查閱資料】①Ｆｅ與濃Ｈ_２ＳＯ_４  反應(yīng)，加熱，有ＳＯ_２生成 ，
②Ｃ與濃Ｈ_２ＳＯ_４  反應(yīng)，加熱，有ＣＯ_２和ＳＯ_２生成，
③ＳＯ_２ 可使澄清石灰水變渾濁，
④ＳＯ_２可使口紅溶液的紅色褪去，而ＣＯ_２不能。
⑤ＳＯ_２可使酸性高錳酸鉀溶液褪色，而ＣＯ_２不能。
⑥堿石灰的主要成分是ＮａＯＨ和ＣａＯ
【實(shí)驗(yàn)探究】稱取24.0克鐵釘放入60.0ｍｌ濃硫酸中，加熱，充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y。甲同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定并推知?dú)怏wY中ＳＯ_２的體積分?jǐn)?shù)為66.7%。同學(xué)們認(rèn)為氣體Y中還可能含有Ｈ_２和Z氣體，則Z氣體可能是     。探究實(shí)驗(yàn)的主要裝置如下圖所示：

⑵裝置A中試劑的作用是        。 
⑶為確認(rèn)Z的存在，需將裝置甲(如圖所示)拉入上述裝置(填編號(hào))     之間。裝置甲中的液體名稱是       。

⑷在實(shí)驗(yàn)中，如果觀察到裝置D中                            ，且裝置E中                      ，則可確認(rèn)Y中含有Ｈ_２氣體。
⑸如果需要測(cè)定限定體積氣體Y中Ｈ_２的含量，(Ｈ_２約為0.01克)。除可用測(cè)量
Ｈ_２體積的方法外，       (選填“能”或“不能”)用稱量上圖裝置D裝置E的質(zhì)量變化的方法，通過計(jì)算并說明你判斷的理由。

Answer 1

⑴CO₂  ⑵  除去SO₂   ⑶ BC  澄清石灰水   ⑷ 黑色固體出現(xiàn)紅色  白色固體出現(xiàn)藍(lán)色   ⑸能(或不能)(回答“能”或“不能”只要理由匹配均可給分)
解：設(shè)0.01克氫氣與D中氧化銅充分反應(yīng)后生成水的質(zhì)量為X。
H₂+CuOCu+H₂O
2            18
0.01克       X

X＝0.09g
由生成水的質(zhì)量可知：
水中含有的氧元素的質(zhì)量為：0.09克-0.01克=0.08克，則參加反應(yīng)的氧化銅中氧元素的質(zhì)量為0.08克。
反應(yīng)前后，裝置D中質(zhì)量的變化為參加反應(yīng)的氧化銅中氧元素的質(zhì)量，裝置E中質(zhì)量的變化為生成水的質(zhì)量，裝置D、裝置E的質(zhì)量變化分別為0.08克和0.09克。
能，可能電子天平稱量出裝置D或裝置E的差量。
(或不能，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室中托盤天平只能準(zhǔn)確稱到0.1克)
(本題中的計(jì)算如不通過化學(xué)方程式進(jìn)行，過程合理均可給分

分析：（1）根據(jù)碳會(huì)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(yàn)證二氧化碳常用石灰水驗(yàn)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(shí)加熱會(huì)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(qiáng)氧化性，會(huì)與二氧化硫反應(yīng)，不會(huì)與二氧化碳反應(yīng)，二氧化硫會(huì)對(duì)二氧化碳的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾，故答案為：除去SO₂；
（3）檢驗(yàn)二氧化碳需要用石灰水檢驗(yàn)，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(huì)將黑色的氧化銅還原成紅色的銅，生成的水會(huì)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+CuOCu+H₂O
2            18
0.01g         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?yàn)閷?shí)驗(yàn)室中托盤天平只能稱準(zhǔn)0.1g．）