某化学兴趣小组为探究盛装浓硫酸的铁质材料（碳素钢）与热浓硫酸的反应，设计如下实验。 (1)甲同学没计图一实验装置收集反应产生的气体，写出加热条件下碳素钢与浓硫酸 - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

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某化学兴趣小组为探究盛装浓硫酸的铁质材料（碳素钢）与热浓硫酸的反应，设计如下实验。
(1)甲同学没计图一实验装置收集反应产生的气体，写出加热条件下碳素钢与浓硫酸反应生成混合气体的化学方程式_____________________。

(2)乙同学设计图二实验装置检验甲同学所收集的气体的成分

①实验前向B中注入氮气使整个装置充满氮气，实验中将收集到的气体缓缓注入B中，当收集到的气体全部注入B后，还要不断缓缓向B中注入氮气，前后两次向装置中注入氮气，前次的作用是____________，后次的作用是__________________，
②装置B的作用是_________，反应的离子方程式为___________________，
③装置D的作用是__________，装置G的作用是_____________，
④若混合气体中含有氢气，实验过程中能观察到的现象是__________________。
(3)丙同学通过测定混合气体的体积、装置B、D增重的质量来探究混合气体的组成。实验前量取448mL（标准状况下）气体，实验后测得装置B增重0.96g、装置D增重0.088g。
①混合气体中H₂的体积分数为_______________；
②若图二实验装置中没有装置C，对实验结果的影响是_______________。

答案

(1)2Fe+6H₂SO₄（浓）

Fe₂(SO₄)₃+3SO₂↑+ 6H₂O、C+2H₂SO₄(浓)

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O、
Fe+ H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
(2)①排出装置中的空气，防止氢气和氧气加热时发生爆炸；使收集到的气体充分反应；
②检验并测定混合气体中的SO₂；SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+ 2Br^-；③检验并测定混合气体中的CO₂；防止空气中的水蒸气进入装置F；④E中固体粉末由黑色变为红色，F中固体由白色变为蓝色
(3)①15%；②CO₂的体积分数偏大，H₂的体积分数偏小

核心考点

试题【某化学兴趣小组为探究盛装浓硫酸的铁质材料（碳素钢）与热浓硫酸的反应，设计如下实验。 (1)甲同学没计图一实验装置收集反应产生的气体，写出加热条件下碳素钢与浓硫酸】；主要考察你对物质组成与性质实验方案的设计等知识点的理解。[详细]

举一反三

铁碳合金是以铁和碳为组元的二元合金，某化学学习小组设计了如图装置进行探究：

Ⅰ．浓硫酸的某些性质的定性探究：
(1)A中铁与浓硫酸发生反应的化学方程式是____________________。
(2)往A中滴加足量的浓硫酸，未点燃酒精灯前，观察A、B中的现象为________________________。
Ⅱ．铁碳合金中铁的定量探究：
(3)检查上述装置气密性的一种方法是：关闭分液漏斗的活塞，在E装置后面连上一根导管，然后____________，则证明装置的气密性良好。
(4)装置C的作用是______________________________________________________。
(5)称量E的质量，并蒋ag铁碳合金样品放入装置A中，再加入足量的浓硫酸，待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重bg。铁碳合金中铁的质量分数为_________________________________。
(6)甲同学认为，依据此实验测得的数据计算合金中铁的质量分数可能会偏低，原因是空气中的CO₂、H₂O进入E 中使b增大。改进的方法是______________________________________________。
(7)乙同学认为，甲同学改进实验方法后，依据此实验测得的合金中铁的质量分数可能会偏高。你认为其中的原因是____________________________________________________________________________。

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已知高氯酸铵加热催化分解生成H₂O、O₂、HCl、Cl₂、N₂，用如图装置（夹持仪器、加热装置已略去）可以实现该反应。实验中，E内收集到一种纯净的气体，该气体不活泼。

试回答下列问题：
(1)装置B、C均是洗气瓶，C内应装入的液体是______________。
(2)D中应加入的物质是____________，实验中，可观察到的现象是________________________。
(3)E内收集到的气体是___________，该气体化学性质不活泼的原因是_____________________。
(4)为检验反应中生成了氯气，B内应加入的液体是______________。
(5)若B内加入的液体为稀氢氧化钠溶液，则该装置内发生反应的离子方程式为______________。
(6)高氯酸铵催化分解反应中，若生成的HCl、Cl₂的物质的量之比为2：1，则生成N₂、O₂的物质的量之比为_________。

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草酸亚铁晶体（FeC₂O₄·2H₂O）在医药行业可用作补血剂。某化学兴趣小组的同学为探究草酸亚铁晶体的化学性质，进行了如下实验。
(1)向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO₄溶液，振荡，发现溶液的颜色由紫红色变为棕黄色，同时有气体生成。这说明草酸亚铁晶体具有_____________（填“氧化性”、“还原性”或“酸性”）。若反应中消耗1mol FeC₂O₄·2H₂O，则参加反应的KMnO₄为_____________mol。
(2)已知草酸亚铁晶体的熔点为160℃，当加热至590℃时晶体可发生分解：FeC₂O₄·2H₂O

FeO+CO₂↑+CO↑+2H₂O。甲同学欲检验晶体分解生成的CO₂、CO和水蒸气，设计了如下实验装置（央持仪器已略去）：

乙同学通过分析草酸亚铁晶体的熔点和分解温度，发现上述实验装置中有一处明显的错误，清指出如何改进：________________________。
(3)根据乙同学的建议将装置改进后，开始进行实验。实验现象：装置C、G中澄清石灰水变浑浊，B中CuSO₄粉末变蓝，F中CuO粉末变红。据此回答下列问题。
①在上述实验装置中，氢氧化钠溶液的作用是____________。能够说明草酸亚铁晶体的分解产物中含有CO的理由是_____________________________。
②实验开始时，应首先检验装置的_______________，实验结束时，应先熄灭_____________处的酒精灯。
③丙同学认为装置A的试管中还可能发生如下反应：FeO+CO

Fe+CO₂，请你设汁一个简单的化学实验验证该结论（写出实验操作步骤、现象与结论）：__________________________。

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一定量的浓H₂SO₄与足量的Zn充分反应时，有SO₂和H₂生成。某校化学研究性学习小组对此进行研究。

按图组装好实验装置，微热试管A，观察到C、D、E中均有气泡产生，随后气泡量减少，品红溶液褪色，D中先出现浑浊后浑浊消失；反应较长时间后，C、D、E中的气泡量又显著增加。试回答：
(1)装置A中需要用浓H₂SO₄，请用一种简单的方法确定一瓶H₂SO₄是浓H₂SO₄：_______________。
(2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中，并进行正确连接，a接____、______接b，c接________、________接d。
(3)证明浓H₂SO₄具有强氧化性的实验现象为________________；反应较长时间后气泡又明显增加的原凶是________________。
(4)D中浑浊消失的离子方程式为_____________________。
(5)若要证明SO₂具有还原性，C中的药品应该是_______________。

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某化学课外活动小组在实验室设计了如下图所示的实验装置，进行“氨的催化氧化”实验。

（1）A中制取气体时只用了一种药品，则该药品最好是______________（填化学式），图中空白处所需仪器应为____________________（选填下列仪器编号，固定装置省略）。

（2）该装置补充完整后，仍然存在一定缺陷，试从安全与环保的角度来考虑，对该装置进行改进①_____________________________；  ②____________________________。
（3）按照改进后的装置进行实验，请完成以下问题：
①装置B的作用______________________________  ；
②写出C中发生反应的化学方程式：______________________________  ；
③若A、B处试剂足量，则装置D中可以观察到的实验现象有_______________ 。

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