Question

（6分）同学们在用某硫酸溶液处理金属废料（主要是生铁）时，观察到溶液发烫并闻到刺激性气味，这种反常现象引起同学们的思考。从元素组成的角度分析，他们猜测气体可能是SO₂、CO、CO₂、H₂中的一种或几种。

（1）甲同学认为废气中一定有SO₂，原因是                              。

（2）为了确定该气体的成分，同学们设计了一套合理的实验装置，如下图所示（铁架台已略去）。请你从下列试剂中选择药品并结合实验装置完成实验。

药品：澄清石灰水，酸性高锰酸钾溶液，无水硫酸铜（遇水变蓝），碱石灰（吸收水和CO₂）。【药品可重复选用，每一步均反应充分】

（Ⅰ）B中盛放的试剂是       ，A、B装置不能互换，原因是：                。

（Ⅱ）若观察到                                现象，证明原气体中有CO无H₂。写出D中反应的化学方程式                                          。

（Ⅲ）D中反应前有样品10g（样品中可能混有铁），完全反应后剩余固体7.6g，则原样品的成分为：                             。（写出物质及其对应的质量）

 

Answer 1

【答案】

（1）上述气体中只有SO₂有刺激性气味        

（2）（Ⅰ）澄清石灰水       SO₂也能使澄清石灰水变浑浊，无法判断是否有CO₂

（Ⅱ）D中固体由红变黑，E中无明显变化，F中澄清石灰水变浑浊

3CO + Fe₂O₃2Fe + 3CO₂         

（Ⅲ）氧化铁：8g   铁：2g        

【解析】

试题分析：（1）甲同学认为废气中一定有SO₂，原因是上述气体中只有SO₂有刺激性气味。

（2）（Ⅰ）A中盛放酸性高锰酸钾溶液，B中盛放的试剂是澄清石灰水，C中盛放碱石灰，E中盛放无水硫酸铜，F中盛放澄清石灰水。A、B装置不能互换，原因是：SO₂也能使澄清石灰水变浑浊，无法判断是否有CO₂。

（Ⅱ）若观察到D中固体由红变黑，E中无明显变化，F中澄清石灰水变浑浊的现象，证明原气体中有CO无H₂。D中反应的化学方程式为3CO + Fe₂O₃2Fe + 3CO₂ 。

（Ⅲ）D中反应前有样品10g（样品中可能混有铁），完全反应后剩余固体7.6g，即样品中含有氧元素10g-7.6g=2.4g。设氧化铁的质量为X。则X·=2.4g，X=8g，即样品中含有8g氧化铁和10g-8g=2g铁。

考点：物质的鉴别；二氧化碳的性质；二氧化硫的性质；化学方程式；物质中元素的质量分数。

点评：鉴别物质时，要根据物质的性质，合理实验，通过不同的实验现象进行分析，排除干扰；

二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；二氧化硫能时酸性高锰酸钾溶液褪色；

某元素的质量分数=。