题目内容
【题目】回答以下问题：
（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）另称取已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)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+。写出生成Fe2+所有可能的离子方程式：______________。
②乙同学取336mL(标准状况)气体Y通入足量氯水中，发生反应的化学方程式为：______________。
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___________。
（3）向100mL水中投入Na和Al共16克，充分反应后剩余金属1g。计算放出H2的体积为________升(标准状况下)
（4）向含有0.3mol NaAlO2的溶液中滴加1mol/L HCl，当生成7.8克沉淀时，加入盐酸的体积为________mL
（5）向一定量的Fe、Fe2O3和CuO混合物投入120 ml 2.2 mol/L的硫酸溶液中，充分反应后生成896 mL标准状况下的气体，得不溶物1.28 g，过滤后，向滤液中加入2 mol/L的NaOH溶液，加至40 mL时开始出现沉淀，则滤液中FeSO4的物质的量浓度为(设滤液体积为120 ml)_________mol/L
【答案】铁表面被钝化 Fe+2H+＝Fe2++H2↑；Fe+ 2Fe3+＝3Fe2+ SO2+Cl2+2H2O＝2HCl+H2SO4 66．7% 13.44 100或900 1.87mol·L－1
【解析】
（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阻止反应进一步进行，故答案为铁表面被钝化；
（2）①在加热条件下，浓硫酸与Fe反应生成Fe3+，当溶液浓度减小时，硫酸氧化性减弱，生成Fe2+，反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，如硫酸完全消耗，且铁过量时，还会发生Fe+2Fe3+=3Fe2+，故答案为Fe+2H+=Fe2++H2↑； Fe+2Fe3+=3Fe2+；
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)=
=0.015mol，根据硫守恒：n(SO2)=n(BaSO4)=
=0.01mol，则SO2的体积分数：
×100%=66.7%，故答案为SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4；66.7%。
（3）Al和水不反应，所以剩余金属应该是Al，反应方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，两反应相加：Al+Na+2H2O=2NaAlO2+2H2↑，则参与反应的Na和Al的质量之比为23：27，Na和Al的质量和为15g，所以n(Na)=
=0.3mol，n(Al)=0.3mol，n(H2)=2n(Na)=0.03mol，V(H2)=0.03mol×22.4L/mol=13.44L，故答案为13.44；
（4）n(Al(OH)3)=
=0.1mol＜0.3mol，一种情况是：铝元素存在于偏铝酸钠和氢氧化铝中，此时盐酸少量，只能沉淀一部分AlO2-，根据NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl得，n(HCl)=n(Al(OH)3)=0.1mol，则盐酸体积=
=100mL；
另一种情况是铝元素存在于氯化铝和氢氧化铝中，此时盐酸较多，先把AlO2-全部沉淀，后又将部分沉淀溶解，生成氢氧化铝需要n(HCl)=n(NaAlO2)=n(Al(OH)3)=0.3mol，溶解Al(OH)3生成氯化铝需要盐酸的n(HCl)=3n(AlCl3)=3×(0.3-0.1)mol=0.6mol，所以需要盐酸体积=
=900mL，故答案为100或900；
（5）固体混合物和稀硫酸反应后有固体剩余，说明溶液中不存在铁离子，向滤液中加入加入2mol/L的NaOH溶液，加至40mL时开始出现沉淀，说明硫酸有剩余，铁先和铜离子后和氢离子发生置换反应，所以滤液中的溶质是硫酸、硫酸亚铁，n(H2SO4)=2.2mol/L×0.12L=0.264mol，
与氢氧化钠反应的硫酸的物质的量=
n(NaOH)=×2mol/L×0.04L=0.04mol，
剩余的硫酸的物质的量=0.264mol-0.04mol=0.224mol，
剩余硫酸与固体反应生成了硫酸亚铁，根据硫酸和硫酸亚铁的关系式计算硫酸亚铁的物质的量浓度=
=1.87mol/L，故答案为1.87。
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【题目】Ⅰ．实验室制得气体中常含有杂质，影响其性质的检验。下图A为除杂装置，B为性质检验装置，完成下列表格：
序号 | 气体 | 反应原理 | A中试剂 |
① | 乙烯 | 无水乙醇与浓硫酸共热，反应的化学方程式是______ | ___ |
② | 乙烯 | 溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热，反应的化学方程式是_____ | ___ |
③ | 乙炔 | 向电石中滴加饱和食盐水，反应的化学方程式是___ | ____ |
Ⅱ．为探究乙酸乙酯的水解情况，某同学取大小相同的3支试管，分别加入以下溶液，充分振荡，放在同一水浴中加热相同时间，观察到如下现象。
试管编号 | ① | ② | ③ |
实验操作 |
|
|
|
实验现象 | 酯层变薄 | 酯层消失 | 酯层基本不变 |
（1）试管②中反应的化学方程式是__________。
（2）设计试管③实验的作用是__________。
（3）实验结论是__________。
