题目内容

1.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CO2.探究实验的主要装置如图所示:

(2)装置A中试剂的作用是除去SO2.
(3)为确认Z的存在,需要将装置甲(如图甲所示)接入上述装置的(填编号)BC之间.装置甲中的液体名称是澄清石灰水.
(4)实验中,如果观察D黑色固体变红,E中白色粉末变蓝现象,则可确认Y中还有H2气体.

分析 (1)根据碳会与浓硫酸反应进行分析;
(2)根据SO2可与酸性KMnO4溶液反应进行分析;
(3)根据验证二氧化碳常用石灰水验证,碱石灰可吸收二氧化碳进行分析;
(4)根据氢气具有还原性,可与氧化铜反应生成水,无水硫酸铜遇水反应变蓝进行分析.

解答 解:(1)根据题目所给信息:C与浓H2SO4在加热时会生成CO2,铁钉中含有碳元素,所以Z气体可能是二氧化碳;
(2)根据资料可知:SO2可与酸性KMnO4溶液反应使其褪色,而CO2不能,且SO2可使澄清石灰水变浑浊,会对二氧化碳的检验产生干扰,所以可用酸性高锰酸钾溶液除去;
(3)检验二氧化碳需要用石灰水检验,A装置是除去二氧化硫,防止干扰,B装置是检验二氧化硫是否除尽,C中的碱石灰是为了除去二氧化碳,故澄清石灰水放于BC之间;
(4)氢气具有还原性会将黑色的氧化铜还原成红色的铜,生成的水会使无水硫酸铜变蓝色,因此若观察到以上现象,说明气体中有氢气;
故答案为:
(1)CO2;
(2)除去SO2;
(3)B C;澄清石灰水;
(4)D黑色固体变红,E中白色粉末变蓝.

点评 在解此类题时,首先要分析题中装置及药品的作用,然后结合题中所给的信息和学过的知识进行分析解答.

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