为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某小组进行了以下探究活动：

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：化学作业时间：2024/05/15 05:15:53

为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某小组进行了以下探究活动：
【探究一】称取铁钉（碳素钢）12.0g放入30.0mL浓硫酸中，加热充分反应后得到溶液X，并收集到气体Y．
（1）甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺．若要确认其中是否含有Fe²⁺，应选择加入的试剂为______（选填序号）
a．KSCN溶液和氯水b．铁粉和KSCN溶液
c．浓氨水d．酸性KMnO₄溶液
（2）乙同学取672mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO₂+Br₂+2H₂O═2HBr+H₂SO₄，然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体4.66g．由此推知气体Y中SO₂的体积分数为______．
【探究二】分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H₂和CO₂气体．为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）．

（3）写出产生CO₂的化学方程式______
（4）装置A中试剂的作用是______装置G的作用是______
（5）简述确认气体Y中含有CO₂的实验现象______．
（6）如果气体Y中含有H₂，预计实验现象应是______．

（1）溶液为Fe³⁺和Fe²⁺离子的混合物，加入KSCN溶液和氯水、铁粉和KSCN溶液、浓氨水都不能检验亚铁离子的存在，亚铁离子具有还原性，高锰酸钾溶液呈紫色，具有氧化性，可与亚铁离子在酸性条件下反应二褪色，故答案为：d；
（2）SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl，
所以硫酸钡和二氧化硫之间的关系式为SO₂-----BaSO₄，
设二氧化硫的体积为V，
SO₂-----BaSO₄，
22.4L     233g
V         4.66g
V=0.448l=448mL，所以二氧化硫的体积分数=
448mL
672mL×100%=66.7%，
故答案为：66.7%；
（3）碳素钢中含有碳，加热条件下，碳能和浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳和水，反应方程式为C+2H₂SO₄（浓）

  △
.
CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，
故答案为：C+2H₂SO₄（浓）

  △
.
CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
（4）二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊，但二氧化硫具有还原性，可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，所以要检验二氧化碳必须排除二氧化硫的干扰，A装置是除去混合气体中的SO₂，为避免空气中水合二氧化碳进入F装置，G装置起到可吸收空气中的水和二氧化碳的作用，以减小实验误差，
故答案为：除去混合气体中的SO₂；防止空气中的水蒸气进入装置F；
（5）确认气体Y中含有CO₂，应完全排除二氧化硫的干扰，当B中品红溶液不褪色，C中石灰水变浑浊，可说明含有CO₂，
故答案为：B中品红溶液不褪色，C中石灰水变浑浊；
（6）氢气具有还原性，能还原性，能还原黑色的氧化铜生成红色的铜单质，同时生成水，水能使无水硫酸铜变蓝色，这是检验水的特征反应，所以如果D中氧化铜变红，E中无水硫酸铜变蓝，则证明含有氢气，
故答案为：E中黑色固体变红色，F中无水硫酸铜由白色变蓝色．

（2011•焦作一模）工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸．为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：（2011•郑州二模）工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸．某学习小组为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，设计了以下探究活动：称取已知浓硫酸与焦炭在加热的条件下能发生反应,生成三种氧化物.某校研究性学习小组对此进行以下一系列的探究活动. （2012•崇安区二模）某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成份进行了如下探究，请完成以下活动，并回答相关问题．（2014•蚌埠二模）某研究性学习小组的同学为验证浓硫酸与铜能反应而稀硫酸不能，设计了如图所示装置进行探究：将6.4g铜某研究性学习小组进行铜与浓硫酸反应的实验研究.已知铜与浓硫酸加热反应的化学方程式为CU+2H2SO4（浓）== 某研究小组利用一些长短、粗细不同的琴弦，进行了探究“音调和哪些因素有关”的活动．他们选用的琴弦长度、材料在图中已标出（其某研究小组利用一些长短、粗细不同的琴弦,又进行了探究“音调和哪些因素有关”的活动.他们选用的琴弦长度、材料在图7中已标出（2009•白下区二模）某校化学活动小组为探究X、Y、Z三种金属与酸的反应情况，进行了如下实验：取等质量的X、Y、Z粉末某研究小组对用H2O2分解生成O2是否需要催化剂进行探究.他们进行了以下实验: 某研究小组对用H2O2分解生成H2O和O2的实验条件进行探究．他们进行了以下实验：某研究性学习小组用如右图所示装置进行铜与浓硫酸反应的实验研究.实验中他们取6.4g铜片