题目内容
【题目】工业上常用铁质容器盛装冷的浓硫酸。为研究铁质材料与浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
[探究一]
(1)甲同学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)甲同学另称取铁钉10.0 g放入25.0 mL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中可能含有Fe3+也可能含有Fe2+。若要确认此结论，应用_________选填序号）。
a. KSCN溶液 b. 铁粉和KSCN溶液 c. 氨水 d. 酸性KMnO4溶液
(3)乙同学取448 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，溴水褪色，发生反应的离子方程式为：______，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为_____。
[探究二]
分析乙同学实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中除水蒸气外还可能含有Z和W气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。
(4)装置B中试剂的作用是____________。
(5)丙同学认为用上图中的D、E、F装置可证明气体Y中还含有Z，则Z气体为_______(化学式)，证明Z气体的实验现象为__________；F装置的作用是_________
(6)认为气体Y中还含有W的理由是__________(用化学方程式表示)。为确认W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
【答案】铁已被钝化 ad SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br- 50% 检验SO2是否除尽 H2 固体由黑色变为红色，且无水硫酸铜变为蓝色 防止空气中水进入到E C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O c
【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；
(2)检验Fe3+，可以选用硫氰化钾溶液，检验Fe2+，可利用+2价Fe2+能使酸化的KMnO4褪色来检验；
(3)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；
(4) SO2能使品红溶液褪色，从而检验SO2是否除尽；
(5)根据装置D、E中的药品及铁与稀硫酸反应会生成氢气分析；当CuO变成红色、无水硫酸铜变蓝则证明存在H2；空气中水分加入装置E，会干扰实验中对水的测定；
(6)铁钉中含有碳元素，碳与浓硫酸在加热条件下反应生成CO2、SO2气体；CO2能够被碱石灰吸收，所以应该放在品红溶液之后、碱石灰之前的位置。
(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表面产生一层致密的氧化物薄膜，阻止金属的进一步氧化，即发生钝化现象而阻止反应进一步进行；
(2) Fe3+与SCN-反应生成红色的Fe(SCN)3，使溶液变为血红色，则检验Fe3+可以选用KSCN溶液；+2价Fe2+具有还原性，能使酸化的高锰酸钾被还原为Mn2+而褪色，故含有Fe2+可以用酸性高锰酸钾溶液检验，所以合理选项是ad正确；
(3)SO2具有还原性，通入足量溴水中，发生反应方程式为：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，离子方程式为：SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-；
n(混合气体)=
=0.02 mol，SO2反应后转化为BaSO4，根据S元素守恒可得n(SO2)=
=0.01 mol，相同条件下气体得到体积之比等于物质的量之比，则混合气体中SO2的体积分数为：
×100%=50%；
(4)A的作用是除去SO2，SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，所以B的作用是检验A中的SO2是否完全除尽；
(5)稀硫酸与铁反应生成FeSO4和H2，D、E、F装置可以证明的Z为H2；H2还原CuO会生成水蒸气能使白色的CuSO4粉末变蓝色，同时有红色的Cu单质生成，若黑色固体变红，且无水硫酸铜变蓝，则证明混合气体中含有H2；装置E用于检验是否有水生成，空气中的水分干扰该实验，所以装置F的作用是防止空气中水进入到装置E中；
(6)在加热时，不仅铁钉中的铁和浓硫酸反应，C也和浓H2SO4反应生成CO2、SO2和H2O，反应方程式为：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O，W为CO2，CO2和SO2都能使澄清石灰水变浑浊，影响了对CO2的测定；又由于CO2能够被碱石灰吸收，所以装置M应该放在品红溶液之后、碱石灰之前的位置，即M装置放在B-C间，故合理选项是c。
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案【题目】以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水，关于两个电解池反应的说法正确的是（ ）
A.阳极反应式相同
B.电解结束后所得液体的pH相同
C.阴极反应式相同
D.通过相同电量时生成的气体总体积相等（同温同压）
【题目】
环己酮是一种重要的有机化工原料。实验室合成环己酮的反应如下：
环己醇和环己酮的部分物理性质见下表：
物质 | 相对分子质量 | 沸点(℃) | 密度(g·cm－3，20℃) | 溶解性 |
环己醇 | 100 | 161.1 | 0.9624 | 能溶于水和醚 |
环己酮 | 98 | 155.6 | 0.9478 | 微溶于水，能溶于醚 |
现以20 mL环己醇与足量Na2Cr2O7和硫酸的混合液充分反应，制得主要含环己酮和水的粗产品，然后进行分离提纯。分离提纯过程中涉及的主要步骤(未排序)：
a.蒸馏，除去乙醚后，收集151～156℃馏分；
b.水层用乙醚(乙醚沸点34.6 ℃，易燃烧)萃取，萃取液并入有机层；
c.过滤；
d.往液体中加入NaCl固体至饱和，静置，分液；
e.加入无水MgSO4固体，除去有机物中少量水。
回答下列问题：
(1)上述分离提纯步骤的正确顺序是__________ (填字母)。
(2)b中水层用乙醚萃取的目的是_______。
(3)以下关于萃取分液操作的叙述中，不正确的是__________。
A.水溶液中加入乙醚，转移至分液漏斗中，塞上玻璃塞，如图用力振荡
B.振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C.经几次振荡并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层
D.分液时，需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔，再打开旋塞待下层液体全部流尽时，再从上口倒出上层液体
(4)在上述操作d中，加入NaCl固体的作用是__________。蒸馏除乙醚的操作中采用的加热方式为________。
(5)蒸馏操作时，一段时间后发现未通冷凝水，应采取的正确方法是______。
