二、填空題
11.(2015·日照調(diào)研)某化學(xué)興趣小組為研究生鐵(含碳)與濃硫酸的反應(yīng)情況及產(chǎn)物性質(zhì)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)按上圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持裝置及尾氣處理裝置未畫出)。儀器b的名稱為________;實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，裝置B中觀察到的現(xiàn)象是______________________________;裝置C中有白色沉淀生成，該沉淀是________(填化學(xué)式)。
(2)裝置A中還會(huì)產(chǎn)生CO2氣體，請(qǐng)寫出產(chǎn)生CO2的化學(xué)方程式：____________________ ____________________________________________________。
(3)為了驗(yàn)證裝置A中產(chǎn)生的氣體中含有CO2，應(yīng)先從下列①～④中選出必要的裝置連接A裝置中c處管口，從左到右的順序?yàn)開_______(填序號(hào));然后再進(jìn)行的操作是從a處多次鼓入N2，其目的是______________________________。
(4)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)后期裝置A中產(chǎn)生的氣體中還含有H2，理由是________________ ______________(用離子方程式表示)。
解析：本題考查了實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)探究等，意在考查考生的設(shè)計(jì)能力和探究能力。(1)鐵與濃硫酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成SO2氣體，SO2可使?jié)駶?rùn)的品紅試紙褪色，使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅，SO2通入Ba(NO3)2溶液中，SO2首先與水反應(yīng)生成H2SO3，提供了酸性環(huán)境，而NO在酸性環(huán)境中具有強(qiáng)氧化性，能將H2SO3氧化為H2SO4，故可得到BaSO4沉淀。(2)生鐵中含有碳，在加熱條件下碳也可與濃硫酸反應(yīng)生成CO2、SO2和H2O。(3)要驗(yàn)證CO2的存在，首先要排除SO2的干擾，可以使混合氣體通過(guò)高錳酸鉀溶液，除去SO2，然后用品紅溶液確認(rèn)SO2已被除盡，最后將剩余氣體通入澄清石灰水中。證明含有CO2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是品紅溶液不褪色，且澄清石灰水變渾濁。(4)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸濃度減小，稀硫酸與鐵反應(yīng)生成H2。
答案：(1)分液漏斗 品紅試紙褪色，石蕊試紙變紅BaSO4
(2)C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(3)③②④ 趕盡裝置中的空氣，防止空氣中的CO2影響實(shí)驗(yàn)
(4)Fe+2H+===Fe2++H2↑
12.(2015·陜西西安二模)某學(xué)校課外學(xué)習(xí)活動(dòng)小組針對(duì)教材中銅與濃硫酸反應(yīng)，提出了研究“能夠與銅反應(yīng)的硫酸的最低濃度是多少?”的問(wèn)題，并設(shè)計(jì)了如下方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)試劑：18 mol/L硫酸20 mL，純銅粉足量，足量2 mol/L NaOH溶液。
請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答問(wèn)題：
(1)首先根據(jù)上圖所示，組裝實(shí)驗(yàn)裝置，并在加入試劑前先進(jìn)行__________________ ____________操作。
(2)燒杯中用NaOH溶液吸收的物質(zhì)是：________(填化學(xué)式)，利用倒置的漏斗而不是將導(dǎo)氣管直接伸入燒杯中的目的是：______________________________________。
(3)加熱燒瓶20分鐘，燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：_________________ _____________。待燒瓶中反應(yīng)基本結(jié)束，撤去酒精燈，利用燒瓶中的余熱使反應(yīng)進(jìn)行完全。然后由導(dǎo)管a通入足量的空氣，以確保燒瓶中的SO2氣體全部進(jìn)入燒杯中。在該實(shí)驗(yàn)裝置中的________(填儀器名稱)起到了確保硫酸體積保持不變的作用。
(4)將充分反應(yīng)后的燒杯取下，向其中加入足量的酸化的雙氧水，再加入足量的BaCl2溶液，再進(jìn)行________、________、__________ 后稱量硫酸鋇的質(zhì)量為
13.98 g，請(qǐng)計(jì)算能與銅反應(yīng)的硫酸的濃度最低是________。
(5)有的同學(xué)提出在上面(4)中可以不必加入酸化的雙氧水，直接進(jìn)行后面的實(shí)驗(yàn)，也能得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，請(qǐng)結(jié)合你的理解分析：________(填“需要”或“不需要”)加入雙氧水，原因是_________________________________________________________。
解析：(4)加入足量的酸化的雙氧水把Na2SO3氧化為Na2SO4，再加入足量的BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀，通過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥得到13.98 g BaSO4沉淀，則n(BaSO4)==0.06 mol，依據(jù)硫原子守恒，被氧化的H2SO4為0.06 mol，依據(jù)化學(xué)方程式Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O可知，反應(yīng)的H2SO4的物質(zhì)的量為0.12 mol，剩余的H2SO4的物質(zhì)的量為18 mol/L×0.02 L-0.12 mol=0.24 mol，則與銅反應(yīng)的硫酸的最低濃度為=12 mol/L。
答案：(1)檢驗(yàn)裝置氣密性
(2)SO2 防倒吸
(3)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O 長(zhǎng)導(dǎo)管
(4)過(guò)濾 洗滌 干燥 12 mol/L
(5)需要 在燒杯中生成的Na2SO3可能被部分氧化為Na2SO4，如果不加入雙氧水而直接測(cè)定沉淀質(zhì)量則無(wú)法確定S元素的物質(zhì)的量，從而使實(shí)驗(yàn)結(jié)果錯(cuò)誤
