[题目]下面是某校化学研究性学习小组探究的过量的Fe与浓硫酸反应的实验:I.甲同学设计如下实验验证反应得到的混合气体中含有SO2.H2.H2O已知:CaSO3受热易分解(1)写出过量Fe粉与浓硫酸反应产生等体积的SO2与H2的总化学方程式: .(2)若按气体从左到右的流向.为达到实验目的.各装置连接顺序是A→ .(3)A中导管的作用为 .装置E中的干� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】下面是某校化学研究性学习小组探究的过量的Fe与浓硫酸反应的实验：

I.甲同学设计如下实验验证反应得到的混合气体中含有SO2、H2、H2O

已知：CaSO3受热易分解

(1)写出过量Fe粉与浓硫酸反应产生等体积的SO2与H2的总化学方程式：________。

(2)若按气体从左到右的流向，为达到实验目的，各装置连接顺序是A→______(不可重复使用）。

(3)A中导管的作用为_____，装置E中的干燥管中盛放的物质为碱石灰，其作用是_______。

(4)证明有H2存在的实验现象是_________。

II．为测定混合气体中SO2的体积分数,，乙同学设计了如下实验方案：

(5) W溶液可以是下列溶液中的______（填字母代号）；

A.H2O2溶液 B.NaOH溶液 C.KMnO4溶液(硫酸酸化) D.氯水

该混合气体中二氧化硫的体积分数为_____________（用含V、m的代数式表示）。

【答案】 2Fe+3H2SO42FeSO4+SO2↑+H2↑+2H2O D→B→C→F→E 安全管，平衡气压防止空气中的水分干扰实验，吸收多余的SO2 F中黑色固体粉末变为红色，E中无水硫酸铜变蓝 AD

【解析】I.浓H2SO4具有强氧化性，过量Fe与浓H2SO4加热反应生成FeSO4、SO2和H2O，随着反应的进行H2SO4浓度变稀，过量Fe与稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。检验H2O用无水CuSO4，检验SO2用品红溶液，检验H2用灼热的CuO和无水CuSO4；由于品红溶液会带出H2O（g）、H2与CuO加热反应会生成H2O（g），所以先检验H2O，再检验SO2；为防止从品红溶液中带出的H2O（g）干扰H2的检验，所以气体通入灼热CuO之前要干燥；按气流从左到右的顺序，各装置的连接顺序为A→D→B→C→F→E。

II.根据乙同学设计的实验方案以及题给已知，测定SO2的体积分数的原理是：W溶液将混合气体中的SO2氧化成SO42-，加入过量Ba（OH）2溶液将SO42-完全沉淀，通过测量BaSO4的质量计算SO2的体积分数。

I.浓H2SO4具有强氧化性，过量Fe与浓H2SO4加热反应生成FeSO4、SO2和H2O，随着反应的进行H2SO4浓度变稀，过量Fe与稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。检验H2O用无水CuSO4，检验SO2用品红溶液，检验H2用灼热的CuO和无水CuSO4；由于品红溶液会带出H2O（g）、H2与CuO加热反应会生成H2O（g），所以先检验H2O，再检验SO2；为防止从品红溶液中带出的H2O（g）干扰H2的检验，所以气体通入灼热CuO之前要干燥；按气流从左到右的顺序，各装置的连接顺序为A→D→B→C→F→E。

（1）过量Fe与浓H2SO4反应的化学方程式为Fe+2H2SO4（浓）FeSO4+SO2↑+2H2O，随着反应的进行H2SO4浓度变稀，Fe与稀H2SO4反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，若产生等体积的SO2与H2，将两反应方程式相加得总化学方程式：2Fe+3H2SO42FeSO4+SO2↑+H2↑+2H2O。

（2）根据上述分析，为达到实验目的，各装置连接顺序是A→D→B→C→F→E。

（3）A中导管的作用为：安全管，平衡气压。装置E中的干燥管中盛放的物质为碱石灰，其作用是：防止空气中H2O（g）干扰实验；吸收多余SO2，防止污染大气。

（4）证明有H2存在的实验现象是：F中黑色固体粉末变为红色，E中无水硫酸铜变蓝。

II. 根据乙同学设计的实验方案以及题给已知，测定SO2的体积分数的原理是：W溶液将混合气体中的SO2氧化成SO42-，加入过量Ba（OH）2溶液将SO42-完全沉淀，通过测量BaSO4的质量计算SO2的体积分数。

（5）A项，H2O2与混合气体中SO2反应生成H2SO4，H2SO4与过量Ba（OH）2反应生成BaSO4沉淀，W溶液可以是H2O2溶液；B项，过量NaOH与混合气体中SO2反应生成Na2SO3，Na2SO3与过量Ba（OH）2反应生成BaSO3沉淀，根据已知，BaSO3干燥时会分解，同时BaSO3也可能被氧化，产生实验误差，W溶液不可以为aOH溶液；C项，KMnO4溶液会将混合气体中的SO2氧化成SO42-，但由于KMnO4溶液用硫酸酸化引入SO42-，引起实验误差，W溶液不可以为用硫酸酸化的KMnO4溶液；D项，氯水能将混合气体中的SO2氧化成H2SO4，H2SO4与过量Ba（OH）2反应生成BaSO4沉淀，W溶液可以是氯水；答案选AD。

根据S守恒，n（SO2）=n（BaSO4）=mol，标准状况下V（SO2）=L，混合气体中SO2的体积分数为。

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对实验现象的“解释或结论”正确的是 (　　)

选项	实验现象	解释或结论
A	a处变蓝，b处变红棕色	氧化性：Cl2>Br2>I2
B	c处先变红，后褪色	氯气与水生成了酸性物质
C	d处立即褪色	氯气与水生成了漂白性物质
D	e处变红色	还原性：Fe2＋>Cl－