Question

某化学兴趣小组为研究生铁（含碳）与浓硫酸的反应情况及产物性质，设计如下实验。请回答下列问题：

（1）按上图所示装置进行实验（夹持装置及尾气处理装置未画出）。仪器b的名称为___；实验过程中，装置B中观察到的现象是______；装置C中有白色沉淀生成，该沉淀是_____（填化学式）。

（2）装置A中还会产生CO₂气体，请写出产生CO₂的化学方程式：______。

（3）为了验证装置A中产生的气体中含有CO₂，应先从下列①～④中选出必要的装置连接A装置中c处管口，从左到右的顺序为____（填序号）；然后再进行的操作是从a处多次鼓入N₂，其目的是___。

（4）某同学发现实验后期装置A中产生的气体中还含有H₂，理由是___________ （用离子方程式表示）。

Answer

分液漏斗 品红试纸褪色，石蕊试纸变红 BaSO4 C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O ③②④ 赶尽装置中的空气，防止空气中的CO2影响实验 Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑

【解析】

(1)根据装置图，结合常见仪器的形状分子判断仪器b的名称，生铁(含碳)与浓硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫的水溶液具有漂白性和酸性，据此分析解答装置B中观察到的现象；硝酸具有强氧化性，能够将二氧化硫氧化生成硫酸，据此分析判断；

(2)生铁中的碳能够与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫与水；

(3)二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，需要先将二氧化硫完全除去，才能检验二氧化碳；装置有空气，空气中也含有二氧化碳，据此分析解答；

(4)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。

(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，二氧化硫的水溶液具有漂白性和酸性，可使湿润的品红试纸褪色，使湿润的蓝色石蕊试纸变红；硝酸具有强氧化性，把二氧化硫氧化为硫酸根离子，所以二氧化硫通入硝酸钡溶液，会生成硫酸钡白色沉淀，故答案为：分液漏斗；品红试纸褪色，石蕊试纸变红；BaSO4；

(2)生铁中的碳能够与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫与水，反应方程式为：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O，故答案为：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O；

(3)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，从左到右的顺序为③②④；由于装置有空气，空气中含有二氧化碳，多次鼓入氮气，可以排尽装置中的空气，防止空气中的CO2影响实验，故答案为：③②④；赶尽装置中的空气，防止空气中的CO2影响实验；

(4)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，反应离子方程式为：Fe+2H+═Fe2++H2↑，故答案为：Fe+2H+═Fe2++H2↑。