Question

(14分)為研究盛裝濃硫酸的鐵質(zhì)材料(碳素鋼)與濃硫酸的反應(yīng)，某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了以下探究活動：
[實(shí)驗(yàn)]取一鐵釘放入一定體積濃硫酸中，加熱，充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y。
①甲同學(xué)認(rèn)為x中除Fe³⁺外還可能含有Fe²⁺。若要確認(rèn)其中的Fe²⁺，應(yīng)選用           (選填序號)
KSCN溶液和氯水   b．鐵粉和KSCN溶液   c．濃氨水   d．酸性：KMn0₄溶液
②為分析氣體成分，乙同學(xué)取448mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體Y通人足量溴水中，發(fā)生的反應(yīng)式 為：Br₂+SO₂+2H₂0====2HBr+H₂S0₄，然后加入足量BaCl₂溶液，經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥 固體2．33 g
[提出猜想]   
分析上述實(shí)驗(yàn)中SO₂的體積分?jǐn)?shù)的結(jié)果，同學(xué)們認(rèn)為Y中還可能含有其它氣體并作如下
猜測：
猜想一：Y氣體中可能含有H₂；
猜想二：                    
猜想三：                    
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想]
為驗(yàn)證以上猜想，同學(xué)們準(zhǔn)備用下列裝置設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)(裝置可重復(fù)使用，夾持儀器省
略)。

(1)實(shí)驗(yàn)裝置連接次序?yàn)锳→         →         →F         →         →F
(2)裝置B中試劑作用是                       。
(3)猜想一的理由是                            (用化學(xué)方程式表示)。
(4)如果猜想一成立，預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)該是                         。

Answer 1

①d
②猜想二：Y氣體中可能含有CO₂；
猜想三：Y氣體中可能含有H₂和CO₂
（1）B  C  E  D
（2）檢驗(yàn)SO₂是否除盡
（3）Fe＋H₂SO₄=FeSO₄＋H₂↑
（4）E中固體由黑變紅，D中固體由白變藍(lán)色

①溶液為Fe³⁺和Fe²⁺離子的混合物，加入KSCN溶液和氯水、鐵粉和KSCN溶液、濃氨水都不能檢驗(yàn)亞鐵離子的存在，亞鐵離子具有還原性，高錳酸鉀溶液呈紫色，具有氧化性，可與亞鐵離子在酸性條件下反應(yīng)二褪色，故答案為：d；
②除SO₂外，根據(jù)反應(yīng)：C＋H₂SO₄(濃)CO₂↑＋SO₂↑＋H₂O   Fe＋H₂SO₄=FeSO₄＋H₂↑可知，氣體中可能含有CO₂、H₂，有三種情況：只有H₂、只有CO₂、兩氣體均有CO₂、H₂
（1）根據(jù)鐵釘（或碳素鋼）中含有碳元素，推斷所的氣體中可能含有二氧化碳，結(jié)合圖中設(shè)計(jì)裝置的目的，可知檢驗(yàn)二氧化碳的方法是首先將二氧化硫除去→確認(rèn)二氧化硫已經(jīng)完全除去→澄清石灰水，對于氫氣的檢驗(yàn)則可通過與灼熱氧化銅的反應(yīng)現(xiàn)象和對產(chǎn)物水的驗(yàn)證來實(shí)現(xiàn)，驗(yàn)證氣體存在的順序?yàn)椋篠O₂→CO₂→CO和H₂被氧化→H₂O→CO₂，實(shí)驗(yàn)中要避免其它物質(zhì)的性質(zhì)干擾，故答案為：B→C→F→E→D；
（2）CO₂氣體和SO₂氣體都能使澄清石灰水變渾濁，檢驗(yàn)CO₂氣體的存在應(yīng)先除去SO₂氣體并檢驗(yàn)是否除盡，故答案為：檢驗(yàn)SO₂是否除盡；
（3）氣體中如含有H₂，發(fā)生的反應(yīng)為Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，故答案為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（4）含有H₂，與CuO在加熱條件下反應(yīng)生成銅和水，E中固體由黑色氧化銅生成紅色銅，D中無色硫酸銅吸水生成五水硫酸銅藍(lán)色晶體，故答案為：E中固體由黑變紅，D中固體由白變藍(lán)色．