Question

某化學學習小組在實驗室中探究鐵釘與熱濃硫酸的反應。其探究流程如圖所示：

（1）從實驗安全的角度考慮，應先向燒杯中加入______（填“甲”或“乙”）。
（2）根據加入的反應物的量，實驗需要選取的燒杯的規格為________（填字母序號）。
a．50 mL        b．100 mL         c．500 mL      d．1 000 mL
（3）上述流程圖中從“靜置”后的混合物中得到上清液B不能采用過濾的操作方法，其原因是__________________________________。
由于鐵釘生銹，上清液B中可能既含Fe^3＋，又含Fe^2＋，要檢驗上清液B中有無Fe^2＋，應加入的試劑是________（填字母序號）。
a．KSCN溶液和氯水
b．鐵粉和KSCN溶液
c．NaOH溶液
d．酸性KMnO₄溶液
（4）氣體A的主要成分是SO₂，還可能含有H₂和CO₂。流程圖中“加熱”時可能生成CO₂的原因是________________（用化學方程式表示）。
利用下列儀器可以同時檢驗氣體A中是否含有H₂和CO₂（其中的夾持儀器、橡膠管和加熱裝置已經略去），則儀器的連接順序是________（填儀器的字母代號），裝置A的作用是____________________________，裝置B中試劑X的化學式是________。

　　　　  A　　　　　　B       C　　　　　　D        E　　　　　　　F

Answer 1

（1）甲　（2）b
（3）濃硫酸會使濾紙炭化，從而使過濾失敗　d
（4）C＋2H₂SO₄（濃）2SO₂↑＋CO₂↑＋2H₂O
A—C—B—E—F—D（或A—C—B—E—F—D—E，）　除去氣體A中的SO₂　Ca（OH）₂或Ba（OH）₂

（1）傾斜燒杯，加入鐵釘后，沿燒杯內壁緩緩注入濃硫酸。如果先加入濃硫酸，再加鐵釘，則容易濺起濃硫酸傷人。（2）濃硫酸為30 mL，已經超過規格為50 mL燒杯容量的1/3，加熱時，濃硫酸容易濺出，而500 mL和1 000 mL燒杯容量較大，濃硫酸不能完全沒及加入的鐵釘，故應選取100 mL燒杯。（3）因為反應后的溶液仍為濃度較高的硫酸，用濾紙過濾，會導致濾紙炭化，從而使過濾失敗；檢驗是否含有Fe^2＋，可利用其還原性，即加入酸性高錳酸鉀溶液，觀察溶液的紫色是否褪去。若選擇a，無論是否含有Fe^2＋，溶液都會變為紅色，因為溶液中已含有Fe^3＋；若選擇b，則只能檢驗是
否含有Fe^3＋，先加入KSCN溶液，溶液變為紅色，再加入鐵粉，紅色褪去；若選擇c，即使含有Fe^2＋，生成的Fe（OH）₃沉淀顏色較深，會掩蓋Fe（OH）₂沉淀的顏色，并且生成的Fe（OH）₂沉淀也會迅速轉化為紅棕色的Fe（OH）₃沉淀。（4）鐵釘為碳和鐵的合金，還可能發生C和濃硫酸的反應。檢驗CO₂利用澄清石灰水或Ba（OH）₂溶液，檢驗H₂利用CuO和無水CuSO₄粉末，由于SO₂會對CO₂的檢驗造成干擾，因此檢驗前要先除去SO₂。