Question

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：
[探究一]
（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。
①甲同学认为X中除外还可能含有。若要确认其中的，应选用      选填序号）。
a．KSCN溶液和氯水     b．铁粉和KSCN溶液  
c．浓氨水              d．酸性溶液
②乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：
 ，然后加入足量溶液，经适当操作后得干燥固体2．33g。由于此推知气体Y中的体积分数为           。
[探究二]
分析上述实验中体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有和Q气体。为此设计了下列探究实验状置（图中夹持仪器省略）。

（3）装置B中试剂的作用是           。
（4）认为气体Y中还含有Q的理由是           （用化学方程式表示）。
（5）为确认Q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
（6）如果气体Y中含有，预计实验现象应是           。

Answer 1

（14分）[探究一]（1）钝化 （2）①d  ②66.7% 
[探究二]（3）验证二氧化硫是否除尽（4）2H₂SO₄(浓)+C  2H₂O+2SO₂↑+CO₂↑
（5）  C （6）D中黑色变红色，E中白色变成蓝色。

解析试题分析：（1）由于在常温下，铁在浓硫酸中发生钝化，所以钝化后的铁不能在和硫酸铜溶液反应。
（2）①由于亚铁离子具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，溶液褪色，所以检验亚铁离子的是试剂是酸性高锰酸钾溶液，答案选d。
②所得固体是硫酸钡，其质量是2.33g，物质的量是0.01mol，则根据反应的化学方程式可知，SO₂的我知道了也是0.01mol，标准状况下的体积是224ml，所以气体Y中SO₂的体积分数为。
（3）由于铁钉中还含有碳元素，所以生成的气体中还可能含有CO₂，检验CO₂用石灰水，但SO₂也能使石灰水变混浊，所以A装置首先是除去SO₂，则B中品红溶液的主要是就是验证二氧化硫是否除尽。
（4）碳和浓硫酸反应的化学方程式是2H₂SO₄(浓)+C  2H₂O+2SO₂↑+CO₂↑。
（5）在检验氢气之前就要首先检验CO₂，所以M装置应该放在B和C之间，答案选C。
（6）由于氢气具有还原性，能和氧化铜反应生成铜和水，所以实验现象就是D中黑色变红色，E中白色变成蓝色。
考点：考查钢铁和浓硫酸反应中生成物气体探究的有关判断
点评：钢铁是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生实验能力的和解题方法的指导与训练，有利于培养学生规范、严谨的实验设计和评价能力，提升学生的学科素养。该类试题综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。