《2025年教材帮高中化学必修第一册苏教版》

2. [变角度] (2025江西南昌开学考)
为研究铁质材料与热的浓硫酸的反应，某学习小组用碳素钢（铁和碳的合金）进行了以下探究：
【探究一】
(1)常温下，工业上用铁质容器盛放浓硫酸，其原因是。
（2）称取6.0 g碳素钢放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。
甲同学将560 mL（标准状况）混合气体Y通入足量溴水中，然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体4.66 g，由此可求算混合气体Y中SO₂的体积分数。
写出甲同学操作中发生反应的离子方程式：。
【探究二】
通过对上述实验中SO₂体积分数的分析，乙同学认为混合气体Y中还可能含有Q₁和Q₂两种气体，其中Q₁气体在标准状况下的密度为0.0893 g·L⁻¹。为此他设计了如图所示实验探究装置（图中夹持、加热仪器省略，假设有关气体完全反应）。

(3)装置B的作用是。
（4）混合气体Y中的Q₂气体是如何产生的？（用化学方程式表示）。
(5)为确认Q₂气体的存在，需在装置中添加洗气瓶M于(填标号)。
a. 装置A之前
b. 装置A与B之间
c. 装置B与C之间
d. 装置C与D之间
（6）如果混合气体Y中含有Q₁气体，验证Q₁气体存在的实验现象是。

答案： （1）常温下铁遇浓硫酸发生钝化，表面形成致密氧化膜
（2）SO₂ + Br₂ + 2H₂O = 4H⁺ + 2Br⁻ + SO₄²⁻；Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓
（3）检验SO₂是否被完全吸收
（4）C + 2H₂SO₄(浓) $\xlongequal{\triangle}$ CO₂↑ + 2SO₂↑ + 2H₂O
（5）c
（6）装置D中黑色粉末变为红色，装置E中无水硫酸铜变蓝色