题目内容
4．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分钟后把铁钉取出用蒸馏水洗净后放入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是铁钉遇到浓硫酸表面被钝化．
（2）另称取铁钉9.0g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b（选填序号）．
a．KSCN溶液和氯水 b．酸性KMnO4溶液 c．浓氨水 d．NaOH溶液
②乙同学取448mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应的离子方程式是：SO2+Br2+2H2O=2Br-+4H++SO42-．然后加入足量BaCl2溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥称量得到固体2.33g．由此推知气体Y中SO2的体积分数为50%．
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（浓硫酸）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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
（6）如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是D中固体由黑色变红和E中固体由白变蓝．
分析 （1）常温条件下，铁与浓硫酸能产生钝化现象；
（2）根据亚铁离子的性质选取试剂，亚铁离子有还原性，可用强氧化性的物质检验，且必须有明显的实验现象；
（3）二氧化硫能使品红溶液褪色，从而检验二氧化硫是否存在；
（4）根据铁钉的成分分析，铁钉中的铁和碳在加热条件下都能与浓硫酸发生氧化还原反应；
（5）根据二氧化硫和二氧化碳的性质分析选择位置；
（6）根据氢气的性质分析，氢气具有还原性，能还原黑色的氧化铜而生成水，水能使白色的无水硫酸铜变蓝．
解答 解：（1）铁钉放入冷硫酸中，浓硫酸有较强的氧化性能使铁钉钝化阻止反应进一步进行，故答案为：铁钉遇到浓硫酸表面被钝化；
（2）①亚铁离子能使酸性高锰酸钾褪色，溶液中已经有三价铁离子，选择a会造成干扰，选cd生成两种沉淀，受氢氧化铁沉淀颜色的影响无法分辨，故选b，
故答案为：b；
②SO2具有还原性，通入足量溴水中，发生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，反应的离子方程式为：SO2+Br2+2H2O=2Br-+4H++SO42-，生成的硫酸遇到氯化钡会产生白色沉淀，则n（混合气体）=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol；
SO2 ～BaSO4
1mol 233g
n 2.33g
n=0.01mol
所以二氧化硫的体积分数为：$\frac{0.01mol}{0.02mol}$×100%=50%，
故答案为：SO2+Br2+2H2O=2Br-+4H++SO42-；50%；
（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，空气中有水蒸汽会影响无水硫酸铜对水的检验，
故答案为：检验二氧化硫是否除尽；
（4）在加热时，铁钉中不仅铁和浓硫酸反应，碳也和浓硫酸反应生成生成二氧化硫、二氧化碳和水，反应方程式为C+2H2SO4（浓硫酸）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2 ↑+2SO2↑+2H2O，
故答案为：C+2H2SO4（浓硫酸）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2 ↑+2SO2↑+2H2O；
（5）Q为二氧化碳，二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，选择a或b受二氧化硫的影响无法判断二氧化碳的存在，选d时二氧化碳被碱石灰吸收，
故选C，
故答案为：C；
（6）氢气还原氧化铜会生成水蒸气能使白色的硫酸铜粉末变蓝色，同时有红色的铜单质生成，
故答案为：D中固体由黑色变红和E中固体由白变蓝．
点评 本题考查了物质转化关系的推断和应用，物质特征性质的应用判断，主要考查钠铝铁及其化合物性质应用，化学方程式、离子方程式的书写方法，题目难度中等．
，它可以通过不同的反应得到下列物质：
．
，该化合物和B与D形成的某化合物反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，1molH发生该反应转移电子数为6.02×1023 | A． | 含有金属元素的化合物一定是离子化合物 | |
| B． | 第ⅠA族和第ⅦA族原子化合时，一定生成离子键 | |
| C． | 由非金属元素形成的化合物一定不是离子化合物 | |
| D． | 离子化合物中可能同时含有离子键和共价键 |
| A． | SO2、O2中 | B． | SO3、SO2中 | C． | SO3中 | D． | SO3、SO2、O2中 |
| A． |  用图所示装置制取干燥纯净的氨气 | |
| B． |  用图所示装置制备并观察氢氧化亚铁的颜色 | |
| C． |  为制备并收集少量NO2气体 | |
| D． |  量取0.10 mol•L-1KOH溶液20.00 mL |