题目

题型：不详难度：来源：

（2011年江苏南京，27题）某兴趣小组的化学探究浓硫酸与铁钉(碳素钢)反应后产生气体的成分。
【查阅资料】①Ｆｅ与浓Ｈ_２ＳＯ_４  反应，加热，有ＳＯ_２生成 ，
②Ｃ与浓Ｈ_２ＳＯ_４  反应，加热，有ＣＯ_２和ＳＯ_２生成，
③ＳＯ_２ 可使澄清石灰水变浑浊，
④ＳＯ_２可使口红溶液的红色褪去，而ＣＯ_２不能。
⑤ＳＯ_２可使酸性高锰酸钾溶液褪色，而ＣＯ_２不能。
⑥碱石灰的主要成分是ＮａＯＨ和ＣａＯ
【实验探究】称取24.0克铁钉放入60.0ｍｌ浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。甲同学通过实验测定并推知气体Y中ＳＯ_２的体积分数为66.7%。同学们认为气体Y中还可能含有Ｈ_２和Z气体，则Z气体可能是     。探究实验的主要装置如下图所示：

⑵装置A中试剂的作用是        。 
⑶为确认Z的存在，需将装置甲(如图所示)拉入上述装置(填编号)     之间。装置甲中的液体名称是       。

⑷在实验中，如果观察到装置D中                            ，且装置E中                      ，则可确认Y中含有Ｈ_２气体。
⑸如果需要测定限定体积气体Y中Ｈ_２的含量，(Ｈ_２约为0.01克)。除可用测量
Ｈ_２体积的方法外，       (选填“能”或“不能”)用称量上图装置D装置E的质量变化的方法，通过计算并说明你判断的理由。

答案

⑴CO₂  ⑵  除去SO₂   ⑶ BC  澄清石灰水   ⑷ 黑色固体出现红色  白色固体出现蓝色   ⑸能(或不能)(回答“能”或“不能”只要理由匹配均可给分)
解：设0.01克氢气与D中氧化铜充分反应后生成水的质量为X。
H₂+CuOCu+H₂O
2            18
0.01克       X

X＝0.09g
由生成水的质量可知：
水中含有的氧元素的质量为：0.09克-0.01克=0.08克，则参加反应的氧化铜中氧元素的质量为0.08克。
反应前后，装置D中质量的变化为参加反应的氧化铜中氧元素的质量，装置E中质量的变化为生成水的质量，装置D、装置E的质量变化分别为0.08克和0.09克。
能，可能电子天平称量出装置D或装置E的差量。
(或不能，因为实验室中托盘天平只能准确称到0.1克)
(本题中的计算如不通过化学方程式进行，过程合理均可给分

解析

分析：（1）根据碳会与浓硫酸反应进行分析；
（2）根据SO₂可与酸性KMnO₄溶液反应进行分析；
（3）根据验证二氧化碳常用石灰水验证，碱石灰是吸收二氧化碳的进行分析；
（4）根据氢气具有还原性，生成水进行分析；
（5）根据氢气还原氧化铜写出方程式，列出比例式进行解答．
解答：解：（1）C与浓H₂SO₄在加热时加热会生成CO₂，铁钉中含有碳元素，所以，故答案为：CO₂；
（2）高锰酸钾具有强氧化性，会与二氧化硫反应，不会与二氧化碳反应，二氧化硫会对二氧化碳的检验产生干扰，故答案为：除去SO₂；
（3）检验二氧化碳需要用石灰水检验，C中的碱石灰是为了除去二氧化碳，故答案为：B C；澄清石灰水；
（4）氢气具有还原性会将黑色的氧化铜还原成红色的铜，生成的水会使无水硫酸铜变蓝色，故答案为：黑色固体出现红色；白色固体出现蓝色；
（5）根据题中的叙述列出方程式，然后根据比例式求解水的质量，然后根据题中的数据比较解答．
能（或不能）
解：设0.01g的H₂与D中的CuO充分反应后可生成的水的质量为x
H₂+CuOCu+H₂O
2            18
0.01g         x

x=0.09g
由生成的水的质量可知：
水中含有的氧元素质量为0.09g-0.01g=0.08g，则参加反应的CuO中氧元素的质量为0.08g；
反应前后，装置D中的质量变化为参加反应的CuO中氧元素的质量，装置E的质量变化为生成水的质量，装置D、装置E的质量变化分别为0.08g和0.09g．
能．可用电子天平称量出装置D或装置E的差量．
（或不能，因为实验室中托盘天平只能称准0.1g．）