Question

实验目的：研究铁与浓硫酸的反应

实验药品：铁钉、浓硫酸、酸性KMnO₄溶液，品红溶液、CuO

实验步骤：

实验步骤	实验现象	结论
将铁钉（足量）加入烧瓶中，再向其中滴加含amol硫酸的浓硫酸溶液	未见明显现象	原因： 。
点燃A、G处酒精灯	片刻后，烧瓶中溶液的颜色发生变化，并有气泡产生。 D中颜色       ，E中溶液未见明显变化。 一段时间后，黑色的CuO变成了红色，此时E装置溶液颜色仍未有颜色变化	烧瓶中发生的所有反应 的化学方程式（有几个写几个） 说明产生的SO2气体完 全被D中溶液吸收

填完上述实验报告并回答下列问题：

（1）连接好装置后，盛放药品前，首先要进行              操作。

（2）为了测定产生的SO₂的量，实验后向烧瓶中加足量的盐酸至无气泡产生，再加足量的BaCl₂溶液至沉淀完全，为判断沉淀完全，应该进行的操作是：        ，然后进行过滤、洗涤、干燥、称量。

（3）若（2）中所得沉淀的质量为mg，则反应产生的SO₂在标准状况的体积为（列出计算式即可）：       L

Answer

原因：常温钝化；颜色：变浅；方程：2Fe+6H2SO4（浓）Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O、Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4 、Fe+H2SO4（稀）=FeSO4+H2↑；

（1）气密性检查；（2）静置，向上层清液中继续加BaCl2溶液，若不再产生沉淀则沉淀完全；

（3）（a – m/233）22.4。

【解析】试题分析：铁在常温下和浓硫酸发生钝化反应，产生一层致密氧化薄膜阻碍反应的进行；铁和浓硫酸在加热作用下，生成SO2，Fe被氧化成Fe3＋，浓硫酸变为稀硫酸，SO2具有还原性能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此D溶液中颜色变浅；发生的反应：2Fe＋6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O、Fe＋Fe2(SO4)3=3FeSO4、Fe＋H2SO4(稀)=FeSO4＋H2↑；

（1）因为产生气体，需要检验装置的气密性；

（2）判断沉淀完全，证明BaCl2过量，静置一段时间后，向上层清液中继续加BaCl2溶液，如果不再产生沉淀则沉淀完全；

（3）mg是BaSO4质量，根据硫元素守恒n(SO2)=(a－m/233)mol，则体积为(a－m/233)×22.4L。

考点：考查铜和浓硫酸的反应、铁的性质、实验基本操作、化学计算等知识。