工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是__________ ______________________________________。
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0ml浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。写出生成Fe2+所有可能的离子反应方程式: 。
若要确认其中有Fe2+,应选用 (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336ml(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应的化学方程式为: 。
然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。由于此推知气体Y中SO2的体积分数为 。
(1)铁表面被钝化
(2)①Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+ 2Fe3+=3Fe2+ d
②SO2+Br2+2H2O = 2HBr+H2SO4 66.7%
【解析】
试题分析:(1)铁在冷的浓硫酸中钝化,表面生成一层致密的氧化物保护膜,铁与CuSO4溶液被隔离。
(2)①随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,变为稀硫酸后,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,Fe过量,能与Fe3+反应生成Fe2+,离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+ 2Fe3+=3Fe2+ ;因为溶液含有Fe3+,所以不能用a、b、c项检验Fe2+,可利用Fe2+的还原性,用酸性KMnO4溶液检验Fe2+,故d项正确。
②Br2具有氧化性,SO2具有还原性,发生氧化还原反应,化学方程式为:SO2+Br2+2H2O = 2HBr+H2SO4;2.33g为BaSO4的质量,根据S元素守恒可知:SO2 ~ BaSO4 ,n(SO2)=n(BaSO4)=2.33g÷233g/mol=0.01mol,所以SO2的体积分数为:0.01mol×22.4L/mol÷0.336L×100%= 66.7% 。
考点:本题考查物质的性质、方程式的书写、离子的检验,体积分数的计算。
科目:高中化学 来源: 题型:
(16分)工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是 。
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中存在Fe2+,需要进行的实验操作、现象和结论是 。
乙同学认为气体Y中除含有SO2、H2外,还可能含有CO2气体。为此设计了下列探究实验装置。图中夹持仪器省略,M中盛有澄清石灰水。
①认为气体Y中还含有CO2的理由是 (用化学方程式表)。
②装置A中试剂的作用是 。
③为确认CO2的存在,需在装置中添加M于 (选填序号)。
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
④能说明气体Y中含有H2的实验现象是 。
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科目:高中化学 来源:2011-2012学年广东省高三11月月考理科综合试题(化学部分) 题型:实验题
(16分)工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是 。
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中存在Fe2+,需要进行的实验操作、现象和结论是 。
乙同学认为气体Y中除含有SO2、H2外,还可能含有CO2气体。为此设计了下列探究实验装置。图中夹持仪器省略,M中盛有澄清石灰水。
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①认为气体Y中还含有CO2的理由是 (用化学方程式表)。
②装置A中试剂的作用是 。
③为确认CO2的存在,需在装置中添加M于 (选填序号)。
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
④能说明气体Y中含有H2的实验现象是 。
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