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]已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入浓硫酸中，加热，充分反应后收集到气体Y。某同学认为气体Y中除了SO₂外还可能含有H₂和CO₂气体，为此设计了下列实验装置，探究Y中H₂和CO₂的存在（图中夹持仪器省略）。

（1）装置B中试剂的作用是                                    。
（2）认为气体Y中还含有CO₂的理由是                           （用化学方程式表示）。
（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）如果气体Y中含有H₂，预计实验现象应是                                   。
[探究二] SO₂气体还原Fe³⁺、I₂，使用的药品和装置如下图所示：
FeCl₃溶液　　 含有淀粉的碘水　  NaOH溶液
A　　　　　　　　　B　　　　　 　 C
（5）装置C的作用是　　                      　　　  。
（6）若要从A中所得溶液提取晶体，必须进行的实验操作步骤：蒸发浓缩、冷却结晶、　　　　 、洗涤、自然干燥，在这一系列操作中没有用到的仪器有　 　　（填序号）。

A．蒸发皿

B．石棉网

C．漏斗

D．烧杯　　 E．玻璃棒　 F．　坩埚

（7）在上述装置中通入过量的SO₂，为了验证A中SO₂与Fe³⁺发生了氧化还原反应，他们取A中的溶液，分成三份，并设计了如下实验：
方案①：往第一份试液中加入KMnO₄溶液，紫红色褪去
方案②：往第二份试液加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红
方案③：往第三份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl₂，产生白色沉淀。
上述方案不合理的是　　　　原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （8）能表明I^－的还原性弱于SO₂的现象是　　　　　　　 。

Answer 1

（1）检验SO₂是否除尽  （2）C +2H₂SO₄（浓）CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O
（3）c  （4）D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝
（5）吸收SO₂尾气，防止污染空气  （6）过滤；    B、F
（7）方案①，因为A的溶液中含有SO₂，SO₂也能使KMnO₄溶液褪色 （8）B中蓝色溶液褪色

试题分析：（1）A中酸性高锰酸钾溶液是除去SO₂的，所以B中品红溶液的作用是可以检验A中是否完全除去SO₂。
（2）由于碳素钢中还含有碳元素，也能被浓硫酸氧化生成CO₂气体，即反应的化学方程式是C +2H₂SO₄（浓）CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O。
（3）检验CO₂一般用澄清的石灰水，所以要检验CO₂的存在，需要在B－C间添加盛有澄清石灰水的M装置，答案选C。
（4）氢气还原氧化铜会生成水蒸气，能使白色的硫酸铜粉末变蓝色。
（5）SO₂是大气污染物，所以氢氧化钠溶液的作用是吸收SO₂尾气，防止污染空气。
（6）所得得晶体应该通过过滤得到，又因为液体得蒸发浓缩需要蒸发皿，不需要坩埚，且蒸发皿可以直接加热，所以不需要得仪器是BF。
（7）因为A的溶液中含有SO₂，SO₂也能使KMnO₄溶液褪色，所以方案①不合理。
（8）B中蓝色溶液褪色，说明B中单质点被还原，SO₂被氧化，因此能说明I^－的还原性弱于SO₂的。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，难度较大。试题在注重对学生基础知识巩固与训练的同时，侧重对学生能力的培养与解题方法的指导与训练，有利于培养学生的逻辑推理能力和规范的实验设计、操作能力。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。