(2010?福建)工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷濃酸.為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng),某學(xué)習(xí)小組進行了以下探究活動:
[探究一]
(1)將已去除表面氧化物的鐵釘(碳素鋼)放入冷濃硫酸中,10分鐘后移人硫酸銅溶液中,片刻后取出觀察,鐵釘表面無明顯變化,其原因是
鐵釘表面被氧化
鐵釘表面被氧化

(2)另稱取鐵釘6.0g放入15.0ml濃硫酸中,加熱,充分應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y.
①甲同學(xué)認為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+.若要確認其中的Fe2+,應(yīng)先用
d
d
選填序號).
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336ml(標準狀況)氣體Y通入足量溴水中,發(fā)生反應(yīng):SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4然后加入足量BaCl2溶液,經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體2.33g.由于此推知氣體Y中SO2的體積分數(shù)為
66.7%
66.7%

[探究二]
分析上述實驗中SO2體積分數(shù)的結(jié)果,丙同學(xué)認為氣體Y中還可能含量有H2和Q氣體.為此設(shè)計了下列探究實驗狀置(圖中夾持儀器省略).

(3)裝置B中試劑的作用是
檢驗二氧化硫是否除盡
檢驗二氧化硫是否除盡

(4)認為氣體Y中還含有Q的理由是
C+2H2SO4(濃硫酸)
  △  
.
 
CO2 ↑+2SO2↑+2H2O
C+2H2SO4(濃硫酸)
  △  
.
 
CO2 ↑+2SO2↑+2H2O
(用化學(xué)方程式表示).
(5)為確認Q的存在,需在裝置中添加M于
c
c
(選填序號).
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H2,預(yù)計實驗現(xiàn)象應(yīng)是
D中固體由黑色變紅和E中固體由白變藍.
D中固體由黑色變紅和E中固體由白變藍.

(7)若要測定限定體積氣體Y中H2的含量(標準狀況下約有28ml H2),除可用測量H2體積的方法外,可否選用質(zhì)量稱量的方法?做出判斷并說明理由
否,用托盤天平無法稱量D或E的差量.
否,用托盤天平無法稱量D或E的差量.
分析:(1)常溫條件下,鐵與濃硫酸能產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象;
(2)根據(jù)亞鐵離子的性質(zhì)選取試劑,亞鐵離子有還原性,可用強氧化性的物質(zhì)檢驗,且必須有明顯的實驗現(xiàn)象;
(3)二氧化硫能使品紅溶液褪色,從而檢驗二氧化硫是否存在;
(4)根據(jù)鐵釘?shù)某煞址治觯F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(yīng);
(5)根據(jù)二氧化硫和二氧化碳的性質(zhì)分析選擇位置;
(6)根據(jù)氫氣的性質(zhì)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;
(7)根據(jù)稱量儀器的準確度分析.
解答:解:(1)鐵釘放入冷硫酸中,濃硫酸有較強的氧化性能使鐵釘鈍化阻止反應(yīng)進一步進行,故答案為:鐵釘表面被氧化;
(2)①亞鐵離子能使酸性高錳酸鉀褪色,溶液中已經(jīng)有三價鐵離子,選擇a會造成干擾,b能檢驗三價鐵離子的存在,選c生成兩種沉淀,受氫氧化鐵沉淀顏色的影響無法分辨,
故選d;
②SO2具有還原性,通入足量溴水中,發(fā)生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,生成的硫酸遇到氯化鋇會產(chǎn)生白色沉淀,則n(混合氣體)=
0.336L
22.4L/mol
=0.015mol;
SO2 ~BaSO4
1mol  233g
n     2.33g
n=0.01mol
所以二氧化硫的體積分數(shù)為:
0.01mol
0.015mol
×100%
=66.7%,故答案為:66.7%;
(3)A除去二氧化硫,二氧化硫能使品紅溶液褪色,所以B可以檢驗A中是否完全除去二氧化硫,故答案為:檢驗二氧化硫是否除盡;
(4)在加熱時,鐵釘中不僅鐵和濃硫酸反應(yīng),碳也和濃硫酸反應(yīng)生成生成二氧化硫、二氧化碳和水,反應(yīng) 方程式為
C+2H2SO4(濃硫酸)
  △  
.
 
CO2 ↑+2SO2↑+2H2O,故答案為:C+2H2SO4(濃硫酸)
  △  
.
 
CO2 ↑+2SO2↑+2H2O;
(5)Q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,故選C;
(6)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(zhì)生成,
故答案為:D中固體由黑色變紅和E中固體由白變藍;
(7)中學(xué)階段質(zhì)量的稱量選擇托盤天平,分度值是0.1g,所以無法精確稱量出D或E的差量,故答案為:否,用托盤天平無法稱量D或E的差量.
點評:本題考查了濃硫酸、二氧化硫的性質(zhì)及亞鐵離子、鐵離子的檢驗等知識點,難度較大,易錯題是(4),容易忽略鐵釘中的碳而導(dǎo)致該題不會分析.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2010?福建)硫酸鋅可作為食品鋅強化劑的原料.工業(yè)上常用菱鋅礦生產(chǎn)硫酸鋅,菱鋅礦的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3MgO、CaO等,生產(chǎn)工藝流程示意如下:

(1)將菱鋅礦研磨成粉的目的是
增大反應(yīng)物接觸面積或增大反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分
增大反應(yīng)物接觸面積或增大反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分

(2)完成“氧化除鐵”步驟中反應(yīng)的離子方程式:
2
2
Fe(OH)2+
ClO-
ClO-
+
H2O
H2O
2
2
Fe(OH)3+
1
1
Cl-
(3)針鐵礦(Goethite)是以德國詩人歌德(Goethe)名字命名的,組成元素是Fe、O和H,化學(xué)式量為89,化學(xué)式是
FeO(OH)
FeO(OH)

(4)根據(jù)下表數(shù)據(jù),調(diào)節(jié)“濾液2”的pH時,理論上可選用的最大區(qū)間為
8.0≤pH<10.4
8.0≤pH<10.4

Mg(OH)2 Zn(OH)2 MgCO3 CaCO3
開始沉淀的pH 10.4 6.4 - -
沉淀完全的pH 12.4 8.0 - -
開始溶解的pH - 10.5 - -
Ksp 5.6×10-12 - 6.8×10-6 2.8×10-9
(5)工業(yè)上從“濾液3”制取MgO過程中,合適的反應(yīng)物是
bd
bd
(選填序號).
a.大理石粉       b.石灰乳       c.純堿溶液        d.燒堿溶液
(6)“濾液4”之后的操作依次為
蒸發(fā)濃縮
蒸發(fā)濃縮
、
冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
、過濾,洗滌,干燥.
(7)分析圖中數(shù)據(jù),菱鋅礦粉中ZnCO3 的質(zhì)量分數(shù)不低于
125m2
81m1
125m2
81m1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2010?福建模擬)鐵單質(zhì)及其化合物在生活、生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛.請回答下列問題:
(1)鋼鐵在空氣中發(fā)生吸氧腐蝕時,正極的電極反應(yīng)式為
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-

(2)由于氧化性Fe3+>Cu2+,氯化鐵溶液常用作印刷電路銅板腐蝕劑,反應(yīng)的離子方程式是
Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+

(3)硫酸鐵可作絮凝劑,常用于凈水,其原理是
Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+
Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+
(用離子方程式表示).在使用時發(fā)現(xiàn)硫酸鐵不能使酸性廢水中的懸浮物沉降而除去,其原因是
酸性環(huán)境中,氫離子抑制了鐵離子的水解,無法生成氫氧化鐵膠體
酸性環(huán)境中,氫離子抑制了鐵離子的水解,無法生成氫氧化鐵膠體

(4)磁鐵礦是工業(yè)上冶煉鐵的原料之一,其原理是Fe3O4+4CO═3Fe+4CO2,若有1.5mol Fe3O4參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是
12mol
12mol

(5)下表中,對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及其有無因果關(guān)系的判斷都正確的是
B
B
(填字母).
選項 陳述Ⅰ 陳述Ⅱ 判斷 A 鐵是地殼中含量最高的
金屬元素
鐵是人類最早使用的金屬材料 Ⅰ對;Ⅱ?qū);?/td> B 常溫下鐵與稀硫酸反應(yīng)
生成氫氣
高溫下氫氣能還原氧化
鐵得到鐵
Ⅰ對;Ⅱ?qū);無 C 鐵屬于過渡元素 鐵和鐵的某些化合物可用作催化劑 Ⅰ錯;Ⅱ?qū);無 D 在空氣中鐵的表面能形
成致密的氧化膜
鐵不能與氧氣反應(yīng) Ⅰ對;Ⅱ?qū);?/td>

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2010?天津一模)下列各組物質(zhì)間反應(yīng)可能包括多步反應(yīng),其總的離子方程式正確的是( 。

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同步練習(xí)冊答案