Question

某化学学习小组在实验室中探究铁钉与热浓硫酸的反应。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”）。
（2）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
（3）上述流程图中从“静置”后的混合物中得到上清液B不能采用过滤的操作方法，其原因是__________________________________。
由于铁钉生锈，上清液B中可能既含Fe^3＋，又含Fe^2＋，要检验上清液B中有无Fe^2＋，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
（4）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________（填仪器的字母代号），装置A的作用是____________________________，装置B中试剂X的化学式是________。

　　　　  A　　　　　　B       C　　　　　　D        E　　　　　　　F

Answer 1

（1）甲　（2）b
（3）浓硫酸会使滤纸炭化，从而使过滤失败　d
（4）C＋2H₂SO₄（浓）2SO₂↑＋CO₂↑＋2H₂O
A—C—B—E—F—D（或A—C—B—E—F—D—E，）　除去气体A中的SO₂　Ca（OH）₂或Ba（OH）₂

（1）倾斜烧杯，加入铁钉后，沿烧杯内壁缓缓注入浓硫酸。如果先加入浓硫酸，再加铁钉，则容易溅起浓硫酸伤人。（2）浓硫酸为30 mL，已经超过规格为50 mL烧杯容量的1/3，加热时，浓硫酸容易溅出，而500 mL和1 000 mL烧杯容量较大，浓硫酸不能完全没及加入的铁钉，故应选取100 mL烧杯。（3）因为反应后的溶液仍为浓度较高的硫酸，用滤纸过滤，会导致滤纸炭化，从而使过滤失败；检验是否含有Fe^2＋，可利用其还原性，即加入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液的紫色是否褪去。若选择a，无论是否含有Fe^2＋，溶液都会变为红色，因为溶液中已含有Fe^3＋；若选择b，则只能检验是
否含有Fe^3＋，先加入KSCN溶液，溶液变为红色，再加入铁粉，红色褪去；若选择c，即使含有Fe^2＋，生成的Fe（OH）₃沉淀颜色较深，会掩盖Fe（OH）₂沉淀的颜色，并且生成的Fe（OH）₂沉淀也会迅速转化为红棕色的Fe（OH）₃沉淀。（4）铁钉为碳和铁的合金，还可能发生C和浓硫酸的反应。检验CO₂利用澄清石灰水或Ba（OH）₂溶液，检验H₂利用CuO和无水CuSO₄粉末，由于SO₂会对CO₂的检验造成干扰，因此检验前要先除去SO₂。