Question

【题目】铁是生产生活中应用最广泛的一种金属。某化学学习小组在实验室中探究铁钉（主要成分为低碳钢）与热浓硫酸的反应。其探究流程如图所示：

（1）从实验安全的角度考虑，应先向烧杯中加入______(填“甲”或“乙”)；根据加入的反应物的量，实验需要选取的烧杯的规格为________(填字母序号)。

a．50 mL　　　　 b．100 mL c．500 mL d．1 000 mL

（2）上清液B中可能既含Fe3＋，又含Fe2＋，要检验上清液B中有无Fe2＋，应加入的试剂是________(填字母序号)。

a．KSCN溶液和氯水 b．铁粉和KSCN溶液

c．NaOH溶液 d．酸性KMnO4溶液

（3）气体A的主要成分是SO2，还可能含有H2和CO2。流程图中“加热”时可能生成CO2的原因是(用化学方程式表示)___________________。利用下列仪器可以同时检验气体A中是否含有H2和CO2(其中的夹持仪器、橡胶管和加热装置已经略去)，则仪器的连接顺序是____________

（4）烧杯中的产物之一FeSO4有如下转化关系 (无关物质已略去)。

已知：①X由两种化合物组成，将X通入品红溶液，溶液褪色；通入BaCl2溶液，产生白色沉淀。②Y是红棕色的化合物。反应Ⅰ的化学方程式为_________________X通入BaCl2溶液，产生白色沉淀的化学式为________

Answer 1

【答案】甲 b d C＋2H2SO4(浓) 2SO2↑＋CO2↑＋2H2O ACBEFDE 2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑ BaSO4

【解析】

（1）先在烧杯中加铁钉，再加浓硫酸；烧杯中所盛反应的液体不能超过容积的一半；

（2）Fe2＋具有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色；

（3）铁钉中含有少量的碳元素，C与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水；

检验气体A中是否含有H2和CO2，应该先除去二氧化硫，然后用澄清石灰水检验二氧化碳，再干燥，然后通过CuO，与CuO反应生成水，用无水硫酸铜检验水的生成，即可证明有氢气．

（4）FeSO4分解得到气体X与红棕色固体Y，X由两种化合物组成，将X通入品红溶液，溶液褪色，而X通入BaCl2溶液，产生白色沉淀，则X为SO2、SO3混合物，结合转化关系可知Y为Fe2O3；

反应Ⅰ的反应方程式为：2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑；

X为SO2、SO3混合物，溶于水生成物中含有硫酸，与BaCl2溶液，产生白色沉淀为BaSO4。

（1）先在烧杯中加铁钉，再加浓硫酸，如果先加入浓硫酸，再加铁钉，则容易溅起浓硫酸伤人；根据加入的反应物的量，实验需要选取的烧杯的规格要大于30ml×2，故选100ml，即选b。

（2）由于铁钉生锈，上清液B中可能既含Fe3＋，又含Fe2＋，Fe2＋具有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，所以用酸性KMnO4溶液检验有无Fe2＋；

故答案为：d；

铁钉中含有少量的碳元素，C与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，其反应的方程式为：C＋2H2SO4(浓) 2SO2↑＋CO2↑＋2H2O；

检验气体A中是否含有H2和CO2，应该先除去二氧化硫，所以把混合气体通过酸性KMnO4溶液，再通过酚酞试液检验二氧化硫是否吸收完全，然后把气体通过澄清石灰水，用澄清石灰水检验二氧化碳，再通过碱石灰干燥，然后通过灼热CuO，氢气与CuO反应生成水，用无水硫酸铜检验水的生成，即可证明有氢气，所以仪器的连接顺序是ACBEFDE；

（4）FeSO4分解得到气体X与红棕色固体Y，X由两种化合物组成，将X通入品红溶液，溶液褪色，而X通入BaCl2溶液，产生白色沉淀，则X为SO2、SO3混合物，结合转化关系可知Y为Fe2O3。

反应Ⅰ的反应方程式为：2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑；

X为SO2、SO3混合物，溶于水生成物中含有硫酸，与BaCl2溶液，产生白色沉淀为BaSO4。