Question

某兴趣小组的同学探究浓硫酸与铁定（碳素钢）反应后产生气体的成分。

   【查阅资料】①Fe与浓H₂SO₄反应，加热，有SO₂生成

②C与浓H₂SO₄反应，加热，有CO₂和SO₂生成

③SO₂可使澄清石灰水变浑浊

④SO₂可使品红溶液的红色褪去，而CO₂不能

⑤SO₂可与酸性KMnO₄溶液反应使其褪色，而CO₂不能

⑥碱石灰的主要成分为NaOH和Cao

   【实验探究】

   （1）称取24.0g铁钉放入60.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到的溶液X并收集到气体Y。甲同学通过实验测定并推知气体Y中SO₂气体的体积分数为66.7%。同学们认为气体Y中还可能还有H₂和Z气体，则Z气体可能是         。探究实验的主要装置如下图所示：

   （2）装置A中试剂的作用是                     。[来源:学_科_网Z_X_X_K]

   （3）为确认Z的存在，需要将装置甲（如右图所示）接入上述装置的（填编号）           之间。装置甲中的液体名称是                     。

   （4）实验中，如果观察到装置D中                                                    ，且装置E中                                          ，则可确认Y中还有H₂气体。

   （5）如果需要测定限定体积气体Y中H₂的含量（H₂约为0.01g）。除可用测量H₂体积方法外，                  （选填：“能”或“不能”）用称量上图中装置D、装置E的质量变化的方法，通过计算说明你判断的理由。

Answer 1

（1）CO₂                                         （2）除去SO₂

   （3）BC          澄清石灰水           （4）黑色固体出现红色            白色固体出现蓝色

   （5）能（或不能）（回答“能”与“不能”只要与理由匹配均可给分）

解：设0.01g的H₂与D中的CuO充分反应后可生成的水的质量为x

   

    2                  18

    0.01g               x

         

           x=0.09g

由生成的水的质量可知：

水中含有的氧元素质量为0.09g-0.01g=0.08g，则参加反应的CuO中氧元素的质量为0.08g；

反应前后，装置D中的质量变化为参加反应的CuO中氧元素的质量，装置E的质量变化为生成水的质量，装置D、装置E的质量变化分别为0.08g和0.09g。

能。可用电子天平称量出装置D或装置E的差量。（或不能，因为实验室中托盘天平只能称准0.1g。）

（本题中的计算如不通过化学方程式进行，过程合理均可给分）