为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)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

为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)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

题型:不详难度:来源:
为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)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)称取碳素钢6.0g放入15.0ml浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y.
①甲同学认为X中除Fe3+之外还可能含有Fe2+.若要确认其中的Fe2+,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KMnO4溶液
②乙同学取560mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4反应,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体4.66g.由此推知气体Y中SO2的体积分数为______.
探究二:
根据上述实验中SO2体积分数的分析,丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体,其中Q1气体,在标准状况下,密度为0.0893g•L-1.为此设计了下列探究实验装置(假设有关气体完全反应).

魔方格

(3)装置B中试剂的作用是______
(4)分析Y气体中的Q2气体是如何生成的______(用化学方程式表示).
(5)已知洗气瓶M中盛装澄清石灰水,为确认Q2的存在,需在装置中添加洗气瓶M于______(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Q1,预计实验现象应是______.
答案
(1)常温下,铁遇冷的浓硫酸发生氧化还原反应,在铁表面生成一层致密的氧化物薄膜而阻止了进一步的反应,即发生钝化现象,所以反应片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,
故答案为:铁在冷的浓硫酸中钝化,表面生成致密氧化膜;
(2)①亚铁离子具有还原性,而酸性高锰酸钾有氧化性,发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色,故选D;
②SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,所以硫酸钡和二氧化硫之间的关系式为SO2-----BaSO4,设二氧化硫的体积为V,
SO2-----BaSO4
22.4L     233g
V         4.66g
V=0.448l=448mL,所以二氧化硫的体积分数=
448mL
560mL
×100%
=80%,
故答案为:80%;
(3)二氧化硫能使品红溶液褪色,所以用品红溶液检验二氧化硫是否除尽,故答案为:确认二氧化硫已经除尽;
(4)碳素钢中含有碳,加热条件下,碳能和浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,反应方程式为:C+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CO2↑+2SO2↑+2H2O,
故答案为:C+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(5)二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊,但二氧化硫还能使品红溶液褪色,所以要检验二氧化碳必须排除二氧化硫的干扰,B装置是检验二氧化硫是否除尽,所以澄清石灰水应放置在B和C之间,故选C;
(6)氢气具有还原性,能还原性,能还原黑色的氧化铜生成红色的铜单质,同时生成水,水能使无水硫酸铜变蓝色,这是检验水的特征反应,所以如果D中氧化铜变红,E中无水硫酸铜变蓝,则证明含有氢气,故答案为:D中氧化铜变红,E中无水硫酸铜变蓝.
举一反三
浓硫酸能使蓝矾由蓝色慢慢变成白色,那么造成这种变化是因为浓硫酸具有(  )
A.酸性B.强氧化性C.脱水性D.吸水性
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硫酸是基础化学工业的重要的产品.它是许多化工生产的原料,大量用于制化肥,如磷肥、氮肥等.某化学兴趣小组围绕浓硫酸及其盐的性质进行如下探究,请你回答:
(1)将适量的蔗糖放入一烧杯中,再加入浓硫酸,观察到蔗糖变黑,体积膨胀,并产生刺激性气味的气体.该实验表明浓硫酸具有______.(填序号)
A.强酸性B.强氧化性C.脱水性D.吸水性
(2)取一小粒金属钠,小心放入盛有硫酸铜稀溶液的烧杯中,用漏斗倒扣在烧杯上,观察到金属钠在液面上四处游动,有大量气泡生成,收集产生的气体并点燃,火焰呈淡蓝色,该气体是______(填化学式).溶液中立即有蓝色沉淀生成,写出生成蓝色沉淀的离子方程式______.
(3)“绿色化学”要求综合考虑经济、技术、环保等方面来设计化学反应路线.若以铜为原料制取硫酸铜,通过以下两种方法均可以制得硫酸铜:
方法1:铜屑在空气中灼烧后,在加热条件下与稀硫酸反应.
方法2:铜与浓硫酸在加热条件下反应.请写出制取过程中发生反应的化学方程式.
方法1:______.方法2:______.
从原料利用率、环境保护等角度对比,应该选用哪种方法______.
(4)明矾KAl(SO42•12H2O是一种很好的净水剂,请用简要的文字描述其原理______.
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通常情况下,既能用浓硫酸干燥,又能用碱石灰干燥的是(  )
A.HClB.Cl2C.NH3D.NO
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下列说法中不正确的是(  )
A.浓硫酸与铜反应产生的气体对环境无影响
B.浓硫酸具有吸水性,在实验室中常用作干燥剂
C.常温下,可以用铁质或铝质容器储存浓硫酸或浓硝酸
D.浓硫酸能与灼热的木炭反应,生成二氧化碳和二氧化硫
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铜与浓硫酸反应的实验中,仍有铜剩余,要使铜片再溶解,可加入下列物质中的(  )
A.稀盐酸B.硫酸钠晶体
C.硝酸钾晶体D.三氯化铝固体
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