Question

【题目】下面是某校化学研究性学习小组探究的过量的Fe与浓硫酸反应的实验：

I.甲同学设计如下实验反应得到的混合气体中含有SO2、H2、H2O

己知：CaSO3受热易分解

(1)写出过量Fe粉与浓硫酸反应产生等体积的SO2与H2的总化学方程式：________。

(2)若按气体从左到右的流向，为达到实验目的，各装置连接顺序是A→______(不可重复使用）。

(3)A中导管的作用为______，装置E中的干燥管中盛放的物质为碱石灰，其作用是________。

(4)证明有H2存在的实验现象是_________。

II．为测定混合气体中SO2的体积分数,，乙同学设计了如下实验方案：

(5) W溶液可以是下列溶液中的______（填字母代号）；

A.H2O2溶液 B.NaOH溶液 C.KMnO4溶液(硫酸酸化) D.氯水

该混合气体中二氧化硫的体积分数为_______（用含V、m的代数式表示）。

(6)丙同学使用cmol/LxmLI2的淀粉溶液(过量)吸收混合气体，充分反应后，用0.1000mol/L的Na2S2O3标准溶液去滴定I2的淀粉溶液，达到滴定终点时消耗Na2S2O3的体积为20mL，该混合气体中二氧化硫的体积分数为______(用含V、c、x的代数式表示)[已知：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-]。

Answer 1

【答案】 2Fe+3H2SO4===2FeSO4+SO2+H2+2H2O D→B→C→F→E 安全管，平衡气压 防止空气中的水分干扰实验，吸收多余的SO2 F中黑色固体粉末变为红色，E中无水硫酸铜变蓝 AD

【解析】(1)根据原子守恒可知过量Fe粉与浓硫酸反应产生等体积的SO2与H2的总化学方程式为2Fe+3H2SO4＝2FeSO4+SO2↑+H2↑+2H2O。(2)由于通过溶液会带出水蒸气，首先检验水蒸气，利用品红溶液检验SO2，氢气和氧化铜反应之前还需要干燥氢气，且SO2有毒、还需要防止空气中水蒸气，所以若按气体从左到右的流向，为达到实验目的，各装置连接顺序是A→D→B→C→F→E。(3)反应中产生气体，因此A中导管的作用为安全管，平衡气压；装置E中的干燥管中盛放的物质为碱石灰，其作用是防止空气中的水分干扰实验，吸收多余的SO2。(4)氢气还原氧化铜生成铜和氢气，则证明有H2存在的实验现象是F中黑色固体粉末变为红色，E中无水硫酸铜变蓝。(5) 由于亚硫酸钡不稳定，因此应该转化为硫酸钡，所以W应该具有氧化性，能把SO2氧化，且不能引入硫酸根，所以选择双氧水或氯水，答案选AD。硫酸钡是mg，则根据硫原子守恒可知SO2是，所以该混合气体中二氧化硫的体积分数为。(6)根据方程式I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可知该混合气体中二氧化硫的体积分数为。