Question

【题目】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）常温下，可以用铁质容器盛放冷的浓硫酸，其原因是__；

（2）称取碳素钢6g放入15mL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甲同学队为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中除SO2外还可能含有Q1和Q2两种气体，其中Q1气体，存标准状况下密度为0.0893g/L。为此设计了下列探究实验装置(假设有关气体完全反应)。

（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M于____(填序号)。

A．A之前 B．A—B间 C．B—C间 D．C—D间

（6）确认Q1气体存在的实验现象是____。

[探究三]如图是实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。

（7）下列有关说法不正确的是___

A．关闭K2，打开Kl，滴加硫酸，则装置B中每消耗1molNa2O2，转移电子数为2NA

B．关闭Kl，打丌K2，试剂X是酸性KmnO4或FeCl3溶液，均可证明SO2有还原性

C．为防止环境污染，装置C和E中的试剂均取用NaOH溶液

D．实验过程中体现了硫酸的酸性、吸水性、难挥发性、强氧化性

Answer 1

【答案】常温下，铁在浓硫酸中表面被钝化 D 0.80 检验SO2是否除尽 C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O C D中固体由黑变红，E中固体由白变蓝 D

【解析】

（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，
故答案为：常温下，铁遇浓硫酸发生钝化现象；

（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，铁离子和亚铁离子同时存在时，应该用酸性高锰酸钾溶液检验亚铁离子，故D正确，

故答案为：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
则：V==0.448L，所以二氧化硫的体积分数为：×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：检验SO2是否除尽；

（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，即在通入碱石灰之前检验，

故答案为：c；

（6）Q1是密度最小的气体，所以Q1是氢气，氢气具有还原性，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中固体由黑色变红色和E中固体由白色变蓝色；

（7）

A．关闭K2，打开K1，滴加硫酸，则装置B中发生SO2+Na2O2=Na2SO4，每消耗1molNa2O2，转移电子数为2NA，故A正确；

B．关闭K1，打开K2，酸性KMnO4或FeCl3溶液具有强氧化性，可与二氧化硫发生氧化还原反应，均可证明SO2有还原性，故B正确；

C．饱和石灰水浓度低，不能用于尾气吸收，装置C和E中的试剂均为NaOH溶液，故C正确；

D．实验过程中体现了硫酸的酸性、难挥发性，不能体现强氧化性以及吸水性，故D错误。

答案选D。