某研究性學(xué)習(xí)小組為研究鐵粉與濃硫酸反應(yīng)所生成氣體的成分并測(cè)定各氣體的含量,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)推測(cè)】足量的鐵粉與濃硫酸反應(yīng)能生成SO2和H2兩種氣體.
(1)該小組作出此推測(cè)的理由是:在加熱的條件下濃硫酸與Fe反應(yīng)生成SO2,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,硫酸濃度變稀,與Fe反應(yīng)生成H2在加熱的條件下濃硫酸與Fe反應(yīng)生成SO2,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,硫酸濃度變稀,與Fe反應(yīng)生成H2.
【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】a.供選擇的藥品:鐵粉、濃硫酸、氧化銅粉末、0.2mol/L的H2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液、0.1mol/L的酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液、酸堿指示劑.
b.實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)及組裝(加熱及夾持裝置均已略去)
【實(shí)驗(yàn)過(guò)程及數(shù)據(jù)處理】
(2)B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+.
(3)實(shí)驗(yàn)前先通入一段時(shí)間的N2,其目的是排除裝置中的空氣,防止H2與空氣混合受熱發(fā)生爆炸排除裝置中的空氣,防止H2與空氣混合受熱發(fā)生爆炸.
(4)B、C、D中所盛試劑均足量,則證實(shí)生成的氣體中同時(shí)存在SO2和H2的現(xiàn)象是B瓶中溶液紫紅色變淺說(shuō)明生成了SO2B瓶中溶液紫紅色變淺說(shuō)明生成了SO2
D中黑色粉末變紅說(shuō)明生成了H2D中黑色粉末變紅說(shuō)明生成了H2.
(5)A中反應(yīng)結(jié)束后,繼續(xù)通N2使A中生成的氣體全部趕出,待B、D中反應(yīng)完全后,先后三次取用B中反應(yīng)后的溶液于錐形瓶中,每次取用25mL,用H2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定.
①H2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式如下,請(qǐng)將該方程式完成并配平.
55H2C2O4+22MnO4-+66H+=22Mn2++88 H2O+10CO210CO2
②滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是滴入最后一滴H2C2O4溶液時(shí)KMnO4溶液的紫紅色褪去且半分鐘之內(nèi)不恢復(fù)滴入最后一滴H2C2O4溶液時(shí)KMnO4溶液的紫紅色褪去且半分鐘之內(nèi)不恢復(fù).
③重復(fù)滴定兩次,平均每次耗用H2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液15.63mL,則鐵與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的SO2氣體
的物質(zhì)的量為0.025mol0.025mol;經(jīng)稱量,實(shí)驗(yàn)前后裝置D的質(zhì)量減少0.8g,則產(chǎn)生的氣體中SO2的體積分?jǐn)?shù)為33.3%33.3%.
【答案】在加熱的條件下濃硫酸與Fe反應(yīng)生成SO2,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,硫酸濃度變稀,與Fe反應(yīng)生成H2;5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+;排除裝置中的空氣,防止H2與空氣混合受熱發(fā)生爆炸;B瓶中溶液紫紅色變淺說(shuō)明生成了SO2;D中黑色粉末變紅說(shuō)明生成了H2;5;2;6;2;8;10CO2;滴入最后一滴H2C2O4溶液時(shí)KMnO4溶液的紫紅色褪去且半分鐘之內(nèi)不恢復(fù);0.025mol;33.3%
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:21引用:3難度:0.1
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