Question

某化学兴趣小组设计如下实验，研究生铁（含碳）与浓硫酸（90%）的反应情况及产物的性质．

（1）按如图1所示装置（夹持或支持装置未画出）进行实验，请回答下列问题：
①仪器b的名称是

 

，实验过程中，装置B中观察到的现象是

 

．
②装置C中盛放的x为硝酸钡溶液，气体通入一段时间后有白色沉淀生成，该沉淀是

 

，若盛放的x为溴水，发生反应的离子方程式

 

．
③停止加热后，用洗耳球多次从a玻璃管口向装置内鼓入空气，目的是

 

（2）为了验证装置中产生的气体含有CO₂，请从装置或仪器（图2）中选出必要的进行试验，按气流按气流从左到右顺序排序（填序号）

 

，产生CO₂气体的化学方程式为

 

．
（3）有同学认为实验后期气体中可能还含有H₂，理由是

 

；通过实验验证确有该气体存在，则反应后的溶液中，除氢离子外，还大量存在的阳离子是

 

．

Answer 1

考点：浓硫酸的性质实验,铁及其化合物的性质实验

专题：实验题

分析：（1）①由装置图可知，仪器b为分液漏斗，生铁（含碳）与浓硫酸反应生成二氧化硫，可使湿润的品红试纸褪色，湿润的石蕊试纸变红；
②硝酸具有氢氧化性，把二氧化硫通入硝酸钡溶液，会生成硫酸钡沉淀，二氧化硫和溴水反应生成硫酸和氢溴酸；
③二氧化硫与C中物质发生化学反应，降低了装置内压强，容易发生倒吸，且二氧化硫污染大气；
（2）先用酸性高锰酸钾溶液吸收二氧化硫，然后通过品红溶液检验二氧化硫是否除尽，最后通入澄清石灰水检验二氧化碳，C+2H₂SO_4（浓）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
（3）随着反应的进行浓硫酸变为稀硫酸，Fe和稀硫酸反应生成氢气，铁离子的氧化性大于氢离子，因此溶液中含有大量的Fe²⁺．

解答： 解：（1）①由装置图可知，仪器b为分液漏斗，生铁（含碳）与浓硫酸反应生成二氧化硫，可使湿润的品红试纸褪色，湿润的石蕊试纸变红，
故答案为：分液漏斗；品红试纸褪色，石蕊试纸变红；
②硝酸具有氢氧化性，把二氧化硫通入硝酸钡溶液，会生成硫酸钡沉淀，二氧化硫和溴水反应生成硫酸和氢溴酸，化学方程式为SO₂+2H₂O+Br₂=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，
故答案为：BaSO₄；SO₂+2H₂O+Br₂=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；
③二氧化硫与C中物质发生化学反应，降低了装置内压强，容易发生倒吸，从a玻璃管口向装置内鼓入空气，可以增大装置内压强，防止倒吸，排净装置中的二氧化硫，防止污染环境，
故答案为：防止装置C中的溶液倒吸，排净装置中的二氧化硫，防止污染环境；
（2）二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，因此应先用酸性高锰酸钾溶液吸收二氧化硫，然后通过品红溶液检验二氧化硫是否除尽，最后通入澄清石灰水检验二氧化碳，产生二氧化碳的化学方程式为C+2H₂SO_4（浓）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，
故答案为：③②④；C+2H₂SO_4（浓）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
（3）随着反应的进行浓硫酸变为稀硫酸，Fe和稀硫酸反应生成氢气，铁与浓硫酸反应生成铁离子，铁离子的氧化性大于氢离子，铁离子与铁反应生成Fe²⁺，因此溶液中含有大量的Fe²⁺，
故答案为：随着反应的进行浓硫酸变为稀硫酸，Fe和稀硫酸反应生成氢气；Fe²⁺．

点评：本题考查了浓硫酸性质的分析判断，产物性质的实验验证实验方法和反应现象应用，主要是二氧化硫性质的分析应用，题目难度中等．