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工业上常用铁质容器盛装冷浓酸.为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
[探究过程]
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是
铁钉表面被钝化
铁钉表面被钝化

(2)另称取铁钉6.0g放入15.0ml.浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y.
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+.若要确认其中的Fe2+,应先用
b
b
选填序号).
a.铁粉和KSCN溶液  b.KMnO4酸性溶液    c.浓氨水      d.KSCN溶液和氯水
②乙同学取336ml(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2.33g.由于此推知气体Y中SO2的体积分数为
66.7%
66.7%
分析:(1)铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,浓硫酸有较强的氧化性能使铁钉钝化;
(2)①利用+2价亚铁离子能使酸化的高锰酸钾褪色来检验;
②生成的SO2具有还原性,通入足量溴水中,发生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,利用硫元素的守恒,结合关系式:SO2→BaSO4求出SO2的体积分数.
解答:解:(1)铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,浓硫酸有较强的氧化性能使铁钉钝化阻止反应进一步进行,故答案为:铁表面被钝化;
(2)①+2价亚铁离子能使酸化的高锰酸钾褪色,溶液中已经有+3价铁离子,选择a会造成干扰,选b只能检验溶液中含有+3价铁离子,选c会造成两种沉淀,受氢氧化铁颜色的影响无法辨别,只能选d,故答案为:d;
②SO2具有还原性,通入足量溴水中,发生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
n(混合气体)=
0.336L
22.4L/mol
=0.015mol,
SO2→BaSO4
1mol   233g
n      2.33g
n=0.01mol
则 SO2的体积分数:
0.01
0.015
×100%=66.7%,
故答案为:66.7%.
点评:本题综合考查元素化合物知识、提出假设并设计实验方案的能力和文字表达能力,开放性较强,涉及浓硫酸的强氧化性,C、S与Fe及其化合物的性质,题目难度中等.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

(16分)工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:

(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是                        

(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。

甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中存在Fe2+,需要进行的实验操作、现象和结论是                                                

乙同学认为气体Y中除含有SO2、H2外,还可能含有CO2气体。为此设计了下列探究实验装置。图中夹持仪器省略,M中盛有澄清石灰水。

①认为气体Y中还含有CO2的理由是                         (用化学方程式表)。

②装置A中试剂的作用是                                      

③为确认CO2的存在,需在装置中添加M于            (选填序号)。

      a.A之前       b.A-B间         c.B-C间          d.C-D间

④能说明气体Y中含有H2的实验现象是                                  

 

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年广东省高三11月月考理科综合试题(化学部分) 题型:实验题

(16分)工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:

(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是                        

(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。

甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中存在Fe2+,需要进行的实验操作、现象和结论是                                                

乙同学认为气体Y中除含有SO2、H2外,还可能含有CO2气体。为此设计了下列探究实验装置。图中夹持仪器省略,M中盛有澄清石灰水。

①认为气体Y中还含有CO2的理由是                          (用化学方程式表)。

②装置A中试剂的作用是                                      

③为确认CO2的存在,需在装置中添加M于             (选填序号)。

      a.A之前        b.A-B间          c.B-C间           d.C-D间

④能说明气体Y中含有H2的实验现象是                                  

 

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