Question

9．某化学兴趣小组为研究生铁（含碳）与浓硫酸的反应情况及产物性质，设计如下实验．请回答下列问题：

（1）按如图1所示装置进行实验（夹持装置及尾气处理装置未画出）．仪器b的名称为分液漏斗：实验过程中，装置B中观察的现象是品红试纸褪色，石蕊试纸变红；装置C中有白色沉淀生成，该沉淀是BaSO₄（填化学式）．
（2）装置A中还会产生CO₂气体，请写出产生CO₂的化学方程式：C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O．
（3）为了验证装置A中产生的气体中含有CO₂，应先从下列①～④中选出必要的装置如图2连接A装置中c处管口，从左到右的顺序为③②④（填序号）；然后再进行的操作是从a处多次鼓入N₂，其目的是赶尽装置中的空气，防止空气中的CO₂影响实验．
（4）某同学通过验证实验后期装置A中产生的气体中还含有H₂，理由是Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑（用离子方程式表示）．

Answer 1

分析 （1）由装置图可知，仪器b为分液漏斗，生铁（含碳）与浓硫酸反应生成二氧化硫，可使湿润的品红试纸褪色，湿润的石蕊试纸变红；硝酸具有强氧化性，把二氧化硫通入硝酸钡溶液，会生成硫酸钡沉淀；
（2）碳与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫与水；
（3）二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，因此应先用酸性高锰酸钾溶液吸收二氧化硫，然后通过品红溶液检验二氧化硫是否除尽，最后通入澄清石灰水检验二氧化碳；
由于装置有空气，空气中含有二氧化碳，开始鼓入氮气，排尽装置中的空气，防止空气中的CO₂影响实验；
（4）随着反应的进行浓硫酸变为稀硫酸，Fe和稀硫酸反应生成氢气．

解答 解：（1）由装置图可知，仪器b为分液漏斗，生铁（含碳）与浓硫酸反应生成二氧化硫，可使湿润的品红试纸褪色，湿润的石蕊试纸变红；硝酸具有强氧化性，把二氧化硫通入硝酸钡溶液，会生成硫酸钡沉淀，
故答案为：分液漏斗；品红试纸褪色，石蕊试纸变红；BaSO₄；
（2）碳与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫与水，反应方程式为：C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，
故答案为：C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
（3）二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，因此应先用酸性高锰酸钾溶液吸收二氧化硫，然后通过品红溶液检验二氧化硫是否除尽，最后通入澄清石灰水检验二氧化碳，从左到右的顺序为③②④；
由于装置有空气，空气中含有二氧化碳，开始鼓入氮气，排尽装置中的空气，防止空气中的CO₂影响实验，
故答案为：③②④；赶尽装置中的空气，防止空气中的CO₂影响实验；
（4）随着反应的进行浓硫酸变为稀硫酸，Fe和稀硫酸反应生成氢气，反应离子方程式为：Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑，
故答案为：Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑．

点评 本题考查浓硫酸的性质实验、二氧化硫与二氧化碳的检验等，主要是二氧化硫性质的分析应用，注意二氧化硫、二氧化碳检验先后顺序，二氧化硫不能使酸碱指示剂褪色，题目难度中等．