Question

（12分）为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某小组进行了以下探究活动：

【探究一】称取铁钉（碳素钢）12.0 g放入30.0 mL浓硫酸中，加热充分反应后得到溶液X，并收集到气体Y。

（1）甲同学认为X中除Fe^3＋外还可能含有Fe^2＋。若要确认其中是否含有Fe^2＋，应选择加入的试剂为________(选填序号)

     a．KSCN溶液和氯水                               b．铁粉和KSCN溶液

     c．浓氨水                                                d．酸性KMnO₄溶液

（2）乙同学取672mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO₂＋Br₂＋2H₂O===2HBr＋H₂SO₄，然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体4.66 g。由此推知气体Y中SO₂的体积分数为___________。

【探究二】分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H₂和CO₂气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。

（3）写出产生CO₂的化学方程式______________________________________

（4）装置A中试剂的作用是_____________________装置G的作用是            

（5）简述确认气体Y中含有CO₂的实验现象___________________________。

（6）如果气体Y中含有H₂，预计实验现象应是_________________________。

Answer

（1）d（1分） （2）66.7%（1分）

（3）C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O（2分）

（4）除去混合气体中的SO2（2分）、防止空气中的水蒸气进入装置F。（2分）

（5）B中品红溶液不褪色，C中石灰水变浑浊。（2分）

（6）E中黑色固体变红色，F中无水硫酸铜由白色变蓝色。（2分）

【解析】Fe3＋外还可能含有Fe2＋。若要确认其中是否含有Fe2＋，加入氧化剂再检验。

SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，硫酸钡的质量为4.66 g，n(SO2)=n(BaSO4)=0.02mol

Y中SO2的体积分数为66.7%, C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O（2分）确认气体Y中含有CO2的实验现象要先除去SO2，再检验CO2，SO2用品红溶液，CO2用纯净的石灰水检验。