Question

为研究浓硫酸的性质,某同学进行如下实验：

（1）称取铁和碳固体混合物12．0g放入30．0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。取896mL（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，经适当操作后得到干燥固体4．66g。据此推知气体Y 中SO₂的体积分数为              。

（2）分析上述实验中SO₂体积分数的结果，该同学认为气体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）。

①写出产生CO₂的化学方程式                   。

②装置A中试剂的作用是            ，装置B的作用是               。

③简述确认气体Y中含有CO₂的实验现象           。如果气体Y中含有H₂，预计实验现象应是       。

Answer

(1)50％(2) ①C+2H2SO4CO2+2SO2+2H2O②除去SO2 检验SO2是否除尽

③品红不褪色，C中产生白色沉淀 CuO变为红色，F中无水CuSO4变蓝

【解析】

试题分析：(1)固体4.66克为硫酸钡沉淀，即4.66/233=0.02摩尔，说明原来的二氧化硫为0.02摩尔，则标况下二氧化硫的体积为448毫升，则二氧化硫的体积分数为448/896=50％。(2) ①碳可以和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫和水，方程式为C+2H2SO4 CO2+2SO2+2H2O 。②为了检验二氧化硫的气体中含有二氧化碳和氢气，因为二氧化硫的存在会干扰二氧化碳的检验所以先除去二氧化硫，酸性高锰酸钾只能与二氧化硫反应，所以用来除去SO2 ；然后用品红SO2是否除尽；③若B中的品红不褪色，C中产生白色沉淀，就可以说明原气体中含有二氧化碳。氢气和氧化铜反应，固体 CuO变为红色，F中无水CuSO4变蓝，说明原气体中含有氢气。

考点：浓硫酸的性质，二氧化硫的检验，二氧化碳的检验

【名师点睛】二氧化硫和二氧化碳都为酸性氧化物，性质相似，所以要检验气体中是否含有二氧化碳，应该先除去二氧化硫，二氧化硫除了酸性氧化物的性质外还有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色，也有漂白性，能使品红褪色等。所以可以选用高锰酸钾溶液氧化二氧化硫，然后用品红检验二氧化硫是否有剩余。