Question

為了探究濃度對硫酸氧化性的影響，某學習小組進行了以下探究活動：
[探究一]稱取無銹鐵釘（碳素鋼）12.0g放入30.0mL濃硫酸中，加熱，充分反應后得到溶液X并收集到氣體Y。
（1）甲同學認為X中除Fe³⁺外還可能含有Fe²⁺。若要確認其中的Fe²⁺，請選擇下列試劑，設計簡單的實驗方案（簡述操作過程、現象和結論）。
供選用試劑：a.KSCN溶液和氯水 b.鐵粉和KSCN溶液 c.濃氨水 d.酸性KMnO₄溶液
___________________________________________
（2）乙同學為了測定氣體Y中SO₂的含量，設計如下三種方案：
方案I.取672mL（標準狀況）氣體Y通入足量溴水中，然后加入足量BaCl₂溶液，經適當操作后得干燥固體4.66g。
方案II.向VmL c mol/L酸性高猛酸鉀溶液中緩慢通入Y氣體aL（標準狀況），溶液恰好完全褪色。
方案III.取VL（標準狀況）氣體Y緩慢通入足量的氫氧化鋇溶液中，充分反應后，過濾、洗滌、烘干，稱得固體質量為mg。
①其中不合理的方案是 ，理由是___________________________。
②選擇合理方案的數據計算氣體Y中SO₂的體積分數（用含未知數的代數式表示）______。
[探究二]分析上述實驗中SO₂體積分數的結果，丙同學認為氣體Y中還可能含量有H₂和CO₂氣體。為此設計了下列探究實驗裝置（圖中夾持裝置已省略）。

（3）裝置A中試劑的作用是______________________。
（4）簡述確認氣體Y中含有CO₂的實驗現象：_________________________。
（5）有同學根據“F干燥管無水硫酸銅是否變藍色”確認Y氣體中是否有氫氣，你認為是否可靠？ （填“可靠”或“不可靠”），簡述理由：_______________________。

Answer 1

（1）取少量X 溶液裝于試管，向試管中滴加酸性高猛酸鉀溶液，若溶液褪色，則證明X 溶液中含有Fe²⁺，否則不含Fe²⁺
（2）①方案III ；生成BaCO₃和BaSO₄兩種沉淀，無法計算SO₂的體積；
②66.7% （或×100% ）
（3）吸收并除去SO₂
（4）B 中品紅溶液不褪色，C 中澄清石灰水變渾濁
（5）不可靠，空氣中的水蒸氣進入F 裝置，也可使無水硫酸銅變藍色。