题目内容
【题目】小明发现工业运输浓硫酸使用的是铁罐车,于是进行了探究。
(实验回顾)
把光洁的铁钉放到稀硫酸中,有气泡产生,请写出反应的化学方程式_____。
(提出问题)铁能与浓硫酸发生反应吗?为什么能用铁罐车来运输浓硫酸呢?
(查阅资料)
①常温下,铁与浓硫酸反应表面生成一层致密的氧化物薄膜,这层薄膜阻止了酸与内层金 属的进一步反应,化学上称之为钝化。
②SO2 可使品红溶液的红色褪去。
(实验探究)小明用相同的铁片和等量的浓硫酸按图 1 和图 2 所示的装置进行实验。
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请帮助小明完成下表:
A 中硫酸浓度 | 实验条件 | B 中实验现象 | A 中生成的气体 | |
实验一 | 98% | 常温 | 品红溶液几乎不褪色 | 生成极少量的 SO2 |
实验二 | 98% | 加热 | 品红溶液褪色 | ______ |
(交流与讨论)
(1)小明将 A 装置进行了如图 3 所示的改进。 试分析用可移动的铁丝代替铁片的优点(至少写出两条)_____、_____。增加的导管有两个主要作用:一是在反应过程中,导 管伸入液面以下,起到液封作用,防止二氧化硫逸出;二是_____。
(2)在实验过程中,小明发现图 2 的装置有一处明显的不足,请对图 2 的装置提出改进意见_____。
(实验结论)铁与浓硫酸在加热条件下能持续反应,而常温下会因为钝化而使反应停止,
所以能用铁罐车运输冷的浓硫酸。
(实验反思)
(1)在加热的条件下铁与浓硫酸反应除生成二氧化硫外,还能生成硫酸铁和水。请写出铁与浓硫酸反应的化学方程式_____;
(2)经钝化处理后的铁丝在空气中不易生锈,原因是_____。
【答案】Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ 生出了大量的二氧化硫 减少实验次数 节约药品 平衡试管内外的气压 进行尾气处理 6H2SO4(浓)+2Fe
Fe2(SO4)3+6H2O+3SO2↑ 铁丝表面生成了致密的氧化膜
【解析】
解:
[实验回顾]铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
[实验探究]SO2 可使品红溶液的红色褪去,所以
A 中硫酸浓度 | 实验条件 | B 中实验现象 | A 中生成的气体 | |
实验一 | 98% | 常温 | 品红溶液几乎不褪色 | 生成极少量的 SO2 |
实验二 | 98% | 加热 | 品红溶液褪色 | 生成了大量的二氧化硫 |
[交流与讨论](1)改进前需要进行浓硫酸常温、浓硫酸加热分别于铁的反应,铁和浓硫酸在加热的条件下生成了二氧化硫,所以用可移动的铁丝代替铁片的优点:减少实验次数、节约药品,增加的导管有两个主要作用:一是在反应过程中,导 管伸入液面以下,起到液封作用,防止二氧化硫逸出;二是平衡试管内外的气压;
(2)二氧化硫有毒,需要尾气处理,所以对图 2 的装置提出改进意见是:进行尾气处理;
[实验反思](1)铁和浓硫酸在加热的条件下生成硫酸铁、水和二氧化硫,化学方程式为:6H2SO4(浓)+2Fe
Fe2(SO4)3+6H2O+3SO2↑;
(2)常温下,铁与浓硫酸反应表面生成一层致密的氧化物薄膜,这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应,化学上称之为钝化,所以经钝化处理后的铁丝在空气中不易生锈。
故答案为[实验回顾]Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
[实验探究]SO2 可使品红溶液的红色褪去,所以
A 中硫酸浓度 | 实验条件 | B 中实验现象 | A 中生成的气体 | |
实验一 | 98% | 常温 | 品红溶液几乎不褪色 | 生成极少量的 SO2 |
实验二 | 98% | 加热 | 品红溶液褪色 | 生成了大量的二氧化硫 |
[交流与讨论](1)减少实验次数、节约药品,平衡试管内外的气压;
(2)进行尾气处理;
[实验反思](1)6H2SO4(浓)+2Fe
Fe2(SO4)3+6H2O+3SO2↑;
(2)铁丝表面生成了致密的氧化膜。
【题目】微观示意图有助于我们认识化学物质和理解化学反应。已知甲和乙能在一定条件下反应生成丙和丁。
物质 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
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微观示意图 |
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(1)甲、乙、丙、丁中属于氧化物的是___(填序号)。
(2)在化学反应前后,可能变化的是__(填选项字母)。
A 原子种类B 原子数目 C 分子数目 D 元素种类
(3)丁物质过量排放可能引起的环境问题是___。
(4)该反应中,乙和丁的个数比为____。