题目内容
9．工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸．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：（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，其原因是常温下浓硫酸使铁钝化．
（2）另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y．
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+，若要确认其中的Fe2+，应选用（选填序号）d．
a．KSCN溶液和氯水 b．NaOH溶液 c．浓氨水 d．酸性KMnO4溶液
②乙同学取336mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4．然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g．由此推知气体Y中SO2的体积分数为66.7%．
分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体．为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）．
（3）装置B中试剂的作用是检验二氧化硫是否除尽．
（4）认为气体Y中还含有Q的理由是C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O（用化学方程式表示）．
（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于c（选填序号）．
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H2，预计实验现象应是D中黑色粉末变红，E中白色粉末变蓝．
分析 （1）依据浓硫酸的强氧化性解答；
（2）①二价铁离子具有强的还原性，能够使酸性的高锰酸钾褪色，检验Fe2+，可利用+2价亚铁离子能使酸化的高锰酸钾褪色来检验；
②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；
（3）二氧化硫能使品红溶液褪色，从而检验二氧化硫是否除尽；
（4）加热条件下，C和浓硫酸反应生成二氧化碳；
（5）在确定不存在二氧化硫条件下，将气体通入澄清石灰水检验是否含有二氧化碳；
（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．
解答 解：（1）浓硫酸具有强的氧化性，常温下遇到铁发生钝化，形成致密氧化膜阻止反应进行；
故答案为：常温下浓硫酸使铁钝化；
（2）①a．溶液中含有三价铁离子，遇到硫氰酸钾显红色，对二价铁离子检验造成干扰，故a不选；
b．溶液中含有三价铁离子，和NaOH反应生成红褐色沉淀，亚铁离子和NaOH反应生成白色沉淀，但不稳定，立即转化为黄绿色最终转化为红褐色沉淀，所以无论是否含有亚铁离子，加入浓氨水都产生红褐色沉淀，故b不选；
c．亚铁离子和浓氨水反应生成白色沉淀，但不稳定，立即转化为黄绿色最终转化为红褐色沉淀，铁离子和浓氨水反应生成红褐色沉淀，所以无论是否含有亚铁离子，加入浓氨水都产生红褐色沉淀，故c不选；
d．二价铁离子具有强的还原性，能够使酸性的高锰酸钾褪色，三价铁离子不具有还原性，不能使高锰酸钾褪色，所以可以用来检验二价铁离子，故d选；
故选：d；
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）=$\frac{0.336L}{22.4L/mol}$=0.015mol，
SO2 →BaSO4
1mol 233g
n 2.33g
n=0.01mol；
则 SO2的体积分数：$\frac{0.01}{0.015}$×100%=66.7%，
故答案为：66.7%；
（3）A除去二氧化硫，二氧化硫能使品红溶液褪色，所以B可以检验A中是否完全除去二氧化硫，
故答案为：检验SO2是否除尽；
（4）加热条件下，C和浓硫酸反应生成二氧化碳，所以Q是二氧化碳，反应方程式为C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO2↑+CO2↑+2H2O，
故答案为：C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO2↑+CO2↑+2H2O；
（5）实验室用澄清石灰水检验二氧化碳，但二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊，要检验二氧化碳应该排除二氧化硫的干扰，所以在确定不存在二氧化硫条件下，将气体通入澄清石灰水检验是否含有二氧化碳，该检验装置应该在B-C之间，
故选c；
（6）氢气具有还原性，能还原性，能还原黑色的氧化铜生成红色的铜单质，同时生成水，水能使无水硫酸铜变蓝色，这是检验水的特征反应，所以如果D中氧化铜变红，E中无水硫酸铜变蓝，则证明含有氢气，
故答案为：D中黑色粉末变红，E中白色粉末变蓝．
点评 本题综合考查元素化合物知识，考查性质实验方案设计，熟悉相关物质的性质是解题关键，注意二价铁离子、三价铁离子的检验方法，题目难度中等．
| A． | 称取10.6gNaCO3，加入100mL容量瓶中，加水溶解，定容 | |
| B． | 称取10.6gNaCO3，加入100mL蒸馏水，搅拌，溶解 | |
| C． | 移液时未用玻璃棒引流，直接倒入容量瓶中 | |
| D． | 定容后，反复倒转，摇匀 |
| A． | HR | B． | H2R | C． | RH4 | D． | RH3 |
| 实验事实 | 结论 | |
| A | Cl2的水溶液可以导电 | Cl2是电解质 |
| B | SO2通入硝酸钡溶液出现白色沉淀 | BaSO3不溶于强酸 |
| C | NaHCO3溶液与NaAlO2溶液混合产生白色沉淀 | 酸性：HCO3-＞Al（OH）3 |
| D | 常温下白磷可自燃而N2须在放电时才与O2反应 | 非金属性：P＞N |
| A． | A | B． | B | C． | C | D． | D |
Cl2和H2O2是高中阶段最常见的两种氧化剂，经查阅资料Cl2氧化能力强于H2O2，能将H2O2氧化．为了验证该结论，学生设计了如图所示的实验装置进行实验（夹持装置略去）．请回答下列问题：
HCl+HClO；2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O2↑．（用方程式回答）．对于质疑可以采用对比实验解决．| A． | 氯原子的原子结构示意图： | |
| B． | C2H4的结构简式：CH2CH2 | |
| C． | 原子核内有10个中子的氧原子：${\;}_{8}^{18}$O | |
| D． | CH4 分子的结构模型： |
| A． | CH3CH=C（CH3） CH3 3-甲基-2-丁烯 | |
| B． | CH3CH（CH3）CH（Cl）CH3 3-甲基-2-氯丁烷 | |
| C． | CH3CH（OH）CH2CH3 2-羟基丁醇 | |
| D． | CH3CH（C2H5）CH2CH2CH3 2-乙基戊烷 |
| A． | 2g H2含有的氢原子数目为NA | |
| B． | 常温常压下，22.4 LO2含有的分子数目为NA | |
| C． | 1 molZn转变为Zn2+失去的电子数目为NA | |
| D． | 1 L 1mol•L-1KOH溶液中含有的钾离子数目为NA |