题目

题型：丰台区一模难度：来源：

为探究铁与浓硫酸在加热条件下的反应，某活动小组设计并完成以下实验：



（1）实验目的：分析铁与浓硫酸在加热条件下的反应．
①洗气瓶中浓硫酸的作用是______．
②写出加热条件下铁与浓硫酸反应生成SO₂的化学方程式______．
活动小组预测随着反应的进行，硫酸的浓度降低，可能还会有氢气产生，为进一步确认气体的成分还需要进行进一步的实验．
（2）实验目的：检验气体的成分．
试剂：氢氧化钠溶液、浓硫酸、氧化铜粉末、无水硫酸铜固体、品红溶液、高锰酸钾酸性溶液、碱石灰．
仪器如下图（可重复使用，可根据需要取用）；
①连接仪器．将装置的字母填入□内，并将试剂名称填写在相应的括号内（可不填满）
②若混合气体中含有氢气，实验过程中能观察到的现象是______．
（3）实验目的：确定产物的含量．
①若混合气体中含有SO₂和H₂，为测定混合气体中各成分含量，需收集的数据有______．
②若反应后烧瓶中溶液含有的金属阳离子有Fe²⁺、Fe³⁺，其中检验是否含有Fe³⁺可采用的试剂为______；如果该过程中共消耗了11.2g铁，反应后的溶液能吸收标准状况下1.12L氯气，则原溶液中含有Fe³⁺的物质的量为______mol．

答案

（1）①浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂，故答案为：干燥；
②铁在加热条件下发生氧化还原反应生成硫酸铁和二氧化硫气体，反应的化学方程式为2Fe+6H₂SO₄（浓）

△   .

Fe₂（SO₄）₃+3SO₂↑+6H₂O，
故答案为：2Fe+6H₂SO₄（浓）

△   .

Fe₂（SO₄）₃+3SO₂↑+6H₂O；
（2）①浓硫酸与铁在加热条件下反应生成二氧化硫气体，稀硫酸与铁反应生成氢气，检验二氧化硫气体可用品红溶液，用A装置，然后在A装置中用高锰酸钾溶液（或NaOH溶液）除去二氧化硫气体，再在A中用高锰酸钾酸性溶液（或品红）检验二氧化硫是否除尽，在A或C装置中干燥（用浓硫酸（或碱石灰））后通入D中（氧化铜粉末）吸收氢气，然后在E中用无水硫酸铜固体检验是否有水生成，为防止空气中的水进入E中影响实验结果，应最后连接A或C，
故答案为：A-A-A（或C）-D-E-A（或C）或A-A-A-A（或C）-D-E-A（或C）；
品红溶液--高锰酸钾酸性溶液-浓硫酸（或石灰）-氧化铜粉末-无水硫酸铜固体-浓硫酸碱石灰，
或：品红溶液-高锰酸钾酸性溶液-高锰酸钾酸性溶液（或品红）-浓硫酸（或碱石灰）-氧化铜粉末-无水硫酸铜固体-浓硫酸或碱石灰，或：品红溶液-氢氧化钠溶液-高猛酸钾酸性溶液（或品红）-浓硫酸（或碱石灰）-氧化铜粉末-无水硫酸铜固体-浓硫酸或碱石灰；
②若混合气体中含有氢气，D中固体粉末由黑色变为红色，生成铜和水，E中固体由白色变为蓝色，
故答案为：D中固体粉末由黑色变为红色，E中固体由白色变为蓝色；
（3）①测定混合气体中各成分含量，应知道气体的总量和某一种气体的量，氢气的量可根据反应前D中氧化铜粉末质量反应后D中粉末的质量计算，
故答案为：混合气体的总体积；反应前后D中粉末质量的差值（反应前D中氧化铜粉末质量反应后D中粉末的质量）；
②检验Fe³⁺可用KSCN溶液，n（Fe）=

11.2g

56g/mol

=0.2mol，
则n（Fe²⁺）+n（Fe³⁺）=0.2mol，由2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，可知n（Fe²⁺）=2n（Cl₂）=2×

1.12L

22.4L/mol

=0.1mol，
则n（Fe³⁺）=0.1mol，
故答案为：KSCN溶液；0.1．