组卷网 > 高中化学综合库 > 常见无机物及其应用 > 铁及其化合物 > > 铁与强氧化性酸的反应
题型:解答题-实验探究题 难度:0.65 引用次数:74 题号:9901012
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:
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是___
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0ml浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液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+,若要确认其中的Fe2+,应选用___(选填序号)。
a.KSCN溶液和氯水       b.K3Fe(CN)6溶液     c.浓氨水     d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取336ml(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2.33g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为___。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Q气体(Q不考虑水蒸气)。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。

(3)装置B中试剂的作用是___
(4)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是___
(5)认为气体Y中还含有Q的理由是___(用化学方程式表示)。
(6)为确认Q的存在,需在装置中添加M于___(选填序号)。
a.A之前       b.A-B间       c.B-C间       d.C-D间

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A.
B.
C.
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(1)X气体是______ (填化学式),证据是________
(2)实验中硝酸被还原成另一种产物的化学方程式_____
(3)甲同学对产生的气体原因提出假设并设计方案:
假设1:该浓度的硝酸中H+的氧化性大于NO3-
假设2:H+还原反应速率大于NO3-的还原反应速率
I. 验证假设1:可用____(选 “ Cu” 或“Zn”)粉与同浓度硝酸反应,依据 ____________ ,则假设1不成立。
II. 验证假设2:改变条件重复上图过程实验,结果如下:(所用试剂的量、气体成分与实验上图相同)
序号反应温度实验结果
a40oC溶液浅绿色,收集气体为3.4mL
b60oC溶液浅绿色,收集气体为2.6mL

上表实验结果_____(填“能”或“否”)判断假设2成立。由实验数据结果分析温度对铁粉与硝酸反应时对生成X体积的影响的原因___________
(4)常温下(20℃),乙同学改用3mol·L–1 HNO3进行图1过程实验,Ⅱ中仍为无色气体,在Ⅲ中气体变红色。由此得出的相关结论正确的是______
a. 该实验产生的无色气体只有NO
b. 若改用浓硝酸时,反应会更剧烈还原产物为NO2
c. 硝酸的浓度不同时,其主要还原产物不同
(5)综上所述,金属与硝酸生成X气体,需要控制的条件是___________
2019-03-28更新 | 395次组卷
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