Question

【題目】小明發(fā)現(xiàn)工業(yè)運(yùn)輸濃硫酸使用的是鐵罐車，于是進(jìn)行了探究。

（實(shí)驗(yàn)回顧）

把光潔的鐵釘放到稀硫酸中，有氣泡產(chǎn)生，請(qǐng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

（提出問題）鐵能與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)嗎？為什么能用鐵罐車來運(yùn)輸濃硫酸呢？

（查閱資料）

①常溫下，鐵與濃硫酸反應(yīng)表面生成一層致密的氧化物薄膜，這層薄膜阻止了酸與內(nèi)層金 屬的進(jìn)一步反應(yīng)，化學(xué)上稱之為鈍化。

②SO2 可使品紅溶液的紅色褪去。

（實(shí)驗(yàn)探究）小明用相同的鐵片和等量的濃硫酸按圖 1 和圖 2 所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

請(qǐng)幫助小明完成下表：

	A 中硫酸濃度	實(shí)驗(yàn)條件	B 中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	A 中生成的氣體
實(shí)驗(yàn)一	98%	常溫	品紅溶液幾乎不褪色	生成極少量的 SO2
實(shí)驗(yàn)二	98%	加熱	品紅溶液褪色	______

（交流與討論）

（1）小明將 A 裝置進(jìn)行了如圖 3 所示的改進(jìn)。 試分析用可移動(dòng)的鐵絲代替鐵片的優(yōu)點(diǎn)（至少寫出兩條）_____、_____。增加的導(dǎo)管有兩個(gè)主要作用：一是在反應(yīng)過程中，導(dǎo) 管伸入液面以下，起到液封作用，防止二氧化硫逸出；二是_____。

（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，小明發(fā)現(xiàn)圖 2 的裝置有一處明顯的不足，請(qǐng)對(duì)圖 2 的裝置提出改進(jìn)意見_____。

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）鐵與濃硫酸在加熱條件下能持續(xù)反應(yīng)，而常溫下會(huì)因?yàn)殁g化而使反應(yīng)停止，

所以能用鐵罐車運(yùn)輸冷的濃硫酸。

（實(shí)驗(yàn)反思）

（1）在加熱的條件下鐵與濃硫酸反應(yīng)除生成二氧化硫外，還能生成硫酸鐵和水。請(qǐng)寫出鐵與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_____；

（2）經(jīng)鈍化處理后的鐵絲在空氣中不易生銹，原因是_____。

Answer 1

【答案】Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ 生出了大量的二氧化硫 減少實(shí)驗(yàn)次數(shù) 節(jié)約藥品 平衡試管內(nèi)外的氣壓 進(jìn)行尾氣處理 6H2SO4（濃）+2FeFe2（SO4）3+6H2O+3SO2↑ 鐵絲表面生成了致密的氧化膜

【解析】

解：

[實(shí)驗(yàn)回顧]鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，化學(xué)方程式為：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；

[實(shí)驗(yàn)探究]SO2 可使品紅溶液的紅色褪去，所以

	A 中硫酸濃度	實(shí)驗(yàn)條件	B 中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	A 中生成的氣體
實(shí)驗(yàn)一	98%	常溫	品紅溶液幾乎不褪色	生成極少量的 SO2
實(shí)驗(yàn)二	98%	加熱	品紅溶液褪色	生成了大量的二氧化硫

[交流與討論]（1）改進(jìn)前需要進(jìn)行濃硫酸常溫、濃硫酸加熱分別于鐵的反應(yīng)，鐵和濃硫酸在加熱的條件下生成了二氧化硫，所以用可移動(dòng)的鐵絲代替鐵片的優(yōu)點(diǎn)：減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)、節(jié)約藥品，增加的導(dǎo)管有兩個(gè)主要作用：一是在反應(yīng)過程中，導(dǎo) 管伸入液面以下，起到液封作用，防止二氧化硫逸出；二是平衡試管內(nèi)外的氣壓；

（2）二氧化硫有毒，需要尾氣處理，所以對(duì)圖 2 的裝置提出改進(jìn)意見是：進(jìn)行尾氣處理；

[實(shí)驗(yàn)反思]（1）鐵和濃硫酸在加熱的條件下生成硫酸鐵、水和二氧化硫，化學(xué)方程式為：6H2SO4（濃）+2FeFe2（SO4）3+6H2O+3SO2↑；

（2）常溫下，鐵與濃硫酸反應(yīng)表面生成一層致密的氧化物薄膜，這層薄膜阻止了酸與內(nèi)層金屬的進(jìn)一步反應(yīng)，化學(xué)上稱之為鈍化，所以經(jīng)鈍化處理后的鐵絲在空氣中不易生銹。

故答案為[實(shí)驗(yàn)回顧]Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；

[實(shí)驗(yàn)探究]SO2 可使品紅溶液的紅色褪去，所以

	A 中硫酸濃度	實(shí)驗(yàn)條件	B 中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	A 中生成的氣體
實(shí)驗(yàn)一	98%	常溫	品紅溶液幾乎不褪色	生成極少量的 SO2
實(shí)驗(yàn)二	98%	加熱	品紅溶液褪色	生成了大量的二氧化硫

[交流與討論]（1）減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)、節(jié)約藥品，平衡試管內(nèi)外的氣壓；

（2）進(jìn)行尾氣處理；

[實(shí)驗(yàn)反思]（1）6H2SO4（濃）+2FeFe2（SO4）3+6H2O+3SO2↑；

（2）鐵絲表面生成了致密的氧化膜。