25.工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：

[探究一]

（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是         。

（2）另称取铁钉 6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。

①甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺。若要确认其中的Fe²⁺，应先用          选填序号）。

a．KSCN溶液和氯水    b．铁粉和KSCN溶液     c.．浓氨水    d．酸性KMnO₄溶液

②乙同学取336mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：

SO₂+Br₂+2H₂O＝2HBr+H₂SO₄

然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g。由于此推知气体Y中SO₂的体积分数为             。

[探究二]

分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有H₂和Q气体。为此设计了下列探究实验状置（图中夹持仪器省略）。

（3）装置B中试剂的作用是            。

（4）认为气体Y中还含有Q的理由是            （用化学方程式表示）。

（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于             （选填序号）。

  a. A之前      b.A－B间       c.B－C间       d.C－D间

（6）如果气体Y中含有H₂，预计实验现象应是            。

（7）若要测定限定体积气体Y中H₂的含量（标准状况下约有28mL H₂），除可用测量H₂体积的方法外，可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由              。

【解析】答案：（1）铁钉表面被钝化（或其它合理答案）

（2）①d   ②66.7%（或其它合理答案）

（3）检验SO₂是否除尽

（4）C＋H₂SO₄(浓) CO₂↑＋SO₂↑＋2H₂O

（5）c

（6）D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝

（7）否　，用托盘天平无法称量D或E的差量；可，用分析天平称量D或E的差量

本题是实验题，也是拼盘式。涉及铁离子，亚铁离子检验，SO₂的定量计算，SO₂ ，CO₂ ，H₂等混合气体的性质综合探究。

第（2）小问Fe³⁺中含有Fe²⁺的检验，不能用KSCN溶液，因为有Fe³⁺存在。用酸性KMnO₄溶液产生褪色现象说明存在Fe²⁺。SO₂的定量计算也比较简单，n(SO₂)=n(BaSO₄)＝0.01mol，SO₂的体积分数为224 mL/336mL=66.7%。

本题第二部分仪器串接有点象2005年全国理综化学实验题，也是常规的化学仪器串接题。A是除去SO₂，B是检验SO₂是否除尽，题目中“碳素钢”这个隐藏点说明还存在C与浓硫酸反应。推出Q为CO₂要检验它的存在，M中为澄清石灰水，添加M于B－C间就可以 排除SO₂的干扰。

检验氢气，通过盛有氧化铜装置，实验现象是由黑变红，生成的水使无水硫酸铜由白变蓝。标况下28mL H₂通过反应造成D中质量差只有0.02g，所以托盘天平无法称量，用分析天平可以。{zh1}一问设计巧妙，涉及定量计算与分析，要求较高。