Question

（2011•南京）某兴趣小组的同学探究浓硫酸与铁定（碳素钢）反应后产生气体的成分．
【查阅资料】①Fe与浓H₂SO₄反应，加热，有SO₂生成
②C与浓H₂SO₄反应，加热，有CO₂和SO₂生成
③SO₂可使澄清石灰水变浑浊
④SO₂可使品红溶液的红色褪去，而CO₂不能
⑤SO₂可与酸性KMnO₄溶液反应使其褪色，而CO₂不能
⑥碱石灰的主要成分为NaOH和Cao
【实验探究】
（1）称取24.0g铁钉放入60.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到的溶液X并收集到气体Y．甲同学通过实验测定并推知气体Y中SO₂气体的体积分数为66.7%．同学们认为气体Y中还可能还有H₂和Z气体，则Z气体可能是______．探究实验的主要装置如图所示：

（2）装置A中试剂的作用是______．
（3）为确认Z的存在，需要将装置甲（如图所示）接入上述装置的（填编号）______之间．装置甲中的液体名称是______．
（4）实验中，如果观察到装置D中______，且装置E中______，则可确认Y中还有H₂气体．
（5）如果需要测定限定体积气体Y中H₂的含量（H₂约为0.01g）．除可用测量H₂体积方法外，______（选填：“能”或“不能”）用称量上图中装置D、装置E的质量变化的方法，通过计算说明你判断的理由．

Answer

（1）根据碳会与浓硫酸反应进行分析；
（2）根据SO2可与酸性KMnO4溶液反应进行分析；
（3）根据验证二氧化碳常用石灰水验证，碱石灰是吸收二氧化碳的进行分析；
（4）根据氢气具有还原性，生成水进行分析；
（5）根据氢气还原氧化铜写出方程式，列出比例式进行解答．
【解析】
（1）C与浓H2SO4在加热时加热会生成CO2，铁钉中含有碳元素，所以，故答案为：CO2；
（2）高锰酸钾具有强氧化性，会与二氧化硫反应，不会与二氧化碳反应，二氧化硫会对二氧化碳的检验产生干扰，故答案为：除去SO2；
（3）检验二氧化碳需要用石灰水检验，C中的碱石灰是为了除去二氧化碳，故答案为：B C；澄清石灰水；
（4）氢气具有还原性会将黑色的氧化铜还原成红色的铜，生成的水会使无水硫酸铜变蓝色，故答案为：黑色固体出现红色；白色固体出现蓝色；
（5）根据题中的叙述列出方程式，然后根据比例式求解水的质量，然后根据题中的数据比较解答．
能（或不能）
【解析】
设0.01g的H2与D中的CuO充分反应后可生成的水的质量为x
H2+CuOCu+H2O
2            18
0.01g         x
=
x=0.09g
由生成的水的质量可知：
水中含有的氧元素质量为0.09g-0.01g=0.08g，则参加反应的CuO中氧元素的质量为0.08g；
反应前后，装置D中的质量变化为参加反应的CuO中氧元素的质量，装置E的质量变化为生成水的质量，装置D、装置E的质量变化分别为0.08g和0.09g．
能．可用电子天平称量出装置D或装置E的差量．
（或不能，因为实验室中托盘天平只能称准0.1g．）