Question

（12分）为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某小组进行了以下探究活动：
【探究一】称取铁钉（碳素钢）12.0 g放入30.0 mL浓硫酸中，加热充分反应后得到溶液X，并收集到气体Y。
（1）甲同学认为X中除Fe^3＋外还可能含有Fe^2＋。若要确认其中是否含有Fe^2＋，应选择加入的试剂为________(选填序号)
a．KSCN溶液和氯水                               b．铁粉和KSCN溶液
c．浓氨水                                                d．酸性KMnO₄溶液
（2）乙同学取672mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO₂＋Br₂＋2H₂O===2HBr＋H₂SO₄，然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体4.66 g。由此推知气体Y中SO₂的体积分数为___________。
【探究二】分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H₂和CO₂气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。

（3）写出产生CO₂的化学方程式______________________________________
（4）装置A中试剂的作用是_____________________装置G的作用是           
（5）简述确认气体Y中含有CO₂的实验现象___________________________。
（6）如果气体Y中含有H₂，预计实验现象应是_________________________。

Answer 1

（1）d（1分）　（2）66.7%（1分）
（3）C＋2H₂SO₄(浓) CO₂↑＋2SO₂↑＋2H₂O（2分）
（4）除去混合气体中的SO₂（2分）、防止空气中的水蒸气进入装置F。（2分）
（5）B中品红溶液不褪色，C中石灰水变浑浊。（2分）
（6）E中黑色固体变红色，F中无水硫酸铜由白色变蓝色。（2分）

Fe^3＋外还可能含有Fe^2＋。若要确认其中是否含有Fe^2＋，加入氧化剂再检验。
SO₂＋Br₂＋2H₂O===2HBr＋H₂SO₄，硫酸钡的质量为4.66 g，n(SO₂)=n(BaSO4)=0.02mol
Y中SO₂的体积分数为66.7%, C＋2H₂SO₄(浓) CO₂↑＋2SO₂↑＋2H₂O（2分）确认气体Y中含有CO₂的实验现象要先除去SO₂，再检验CO₂，SO₂用品红溶液，CO₂用纯净的石灰水检验。