Question

【題目】下面是某校化學研究性學習小組探究的過量的Fe與濃硫酸反應的實驗：

I.甲同學設計如下實驗驗證反應得到的混合氣體中含有SO2、H2、H2O

己知：CaSO3受熱易分解

（1）寫出過量Fe粉與濃硫酸反應產生等體積的SO2與H2的總化學方程式：________

（2）若按氣體從左到右的流向，為達到實驗目的，各裝置連接順序是A→___(不可重復使用）。

（3）裝置E中的干燥管中盛放的物質為堿石灰，其作用是______。

（4）證明有H2存在的實驗現象是_________。

II．為測定混合氣體中SO2的體積分數,，乙同學設計了如下實驗方案：

（5）W溶液可以是下列溶液中的______（填字母代號）；

A.H2O2溶液 B.NaOH溶液 C.KMnO4溶液(硫酸酸化) D.氯水

該混合氣體中二氧化硫的體積分數為___________（用含V、m的代數式表示）。

（6）丙同學使用cmol/LxmLI2的淀粉溶液(過量)吸收混合氣體，充分反應后，用0.1000mol/L的Na2S2O3標準溶液去滴定I2的淀粉溶液，達到滴定終點時消耗Na2S2O3的體積為20mL，該混合氣體中二氧化硫的體積分數為____ (用含V、c、x的代數式表示)[已知：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-]。

Answer 1

【答案】2Fe+3H2SO4=2FeSO4+SO2↑+H2↑+2H2O D→B→C→F→E 防止空氣中的水分干擾實驗，吸收多余的SO2 F中黑色固體粉末變為紅色，E中無水硫酸銅變藍 AD 22.4m/233V 22.4×10-3（cx-1）/V

【解析】

(1)根據原子守恒可知過量Fe粉與濃硫酸反應產生等體積的SO2與H2的總化學方程式為2Fe+3H2SO4＝2FeSO4+SO2↑+H2↑+2H2O。

(2)由于通過溶液會帶出水蒸氣，首先檢驗水蒸氣，利用品紅溶液檢驗SO2，氫氣和氧化銅反應之前還需要干燥氫氣，且SO2有毒、還需要防止空氣中水蒸氣進入，所以若按氣體從左到右的流向，為達到實驗目的，各裝置連接順序是A→D→B→C→F→E。

(3)反應中產生氣體，因此A中導管的作用為安全管，平衡氣壓；裝置E中的干燥管中盛放的物質為堿石灰，其作用是防止空氣中的水分干擾實驗，吸收多余的SO2。

(4)氫氣還原氧化銅生成銅和氫氣，則證明有H2存在的實驗現象是F中黑色固體粉末變為紅色，E中無水硫酸銅變藍。

(5)由于亞硫酸鋇不穩定，因此應該轉化為硫酸鋇，所以W應該具有氧化性，能把SO2氧化，且不能引入硫酸根，所以選擇雙氧水或氯水，答案選AD。

硫酸鋇是mg，則根據硫原子守恒可知SO2是，所以該混合氣體中二氧化硫的體積分數為=。

(6)根據方程式I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可知該混合氣體中二氧化硫的體積分數為=。