决胜高考之【教材热点实验】07 浓硫酸性质的探究

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【教材实验热点】07 浓硫酸性质的探究
【教材实验梳理】
1.浓硫酸与铜反应
(1)反应原理：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
(2)实验装置

(3)实验步骤、现象及结论

(4)浓H2SO4的反应规律
①与活泼金属(如Zn)反应，开始产生SO2，硫酸浓度变小后，产生H2。
②与不活泼金属(如Cu)反应，开始产生SO2(加热)，浓度变小后，稀硫酸不再与不活泼金属反应。
③浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。
2.鉴别浓硫酸和稀硫酸的方法

3.浓硫酸的脱水性
(1)定义：指浓硫酸能将有机物中的氢、氧原子按2∶1的比例脱去的性质。
(2)实验操作示意图：

(3)实验现象及分析
蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体。蔗糖的分子式为C12H22O11，在浓硫酸作用下脱去水分子：C12H22O1112C+11H2O，在该实验下，浓硫酸既体现脱水性又体现氧化性。
【答题技巧】浓硫酸的稀释：将浓硫酸沿容器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。
【典例讲解】
1．某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料，采用多种方法制取硫酸铜，制备方法如下：
方法一
(1)浓硫酸试剂瓶上适合贴上的标签是_______(填序号)。

(2)甲同学取6.4 g铜片和10 mL 18 mol·L-1浓硫酸，放在试管中共热时发现，铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液，而是在试管底部看到灰白色沉淀。甲同学为了验证其中灰白色沉淀的主要成分，设计下列实验：
实验步骤：倾倒掉上层液体后，向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水，边加边搅拌。
实验现象： _______。
实验结论：所得灰白色固体的化学式为_______。
(3)乙还观察到加热过程中，试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质，持续加热，淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸而消失。淡黄色固体消失的原因是(用化学方程式回答)_______。直到最后反应完毕，发现试管中还有铜片剩余，乙根据自己所学的化学知识，认为试管中还有硫酸剩余。他这样认为的理由是_______。
方法二
(4)丙同学认为甲设计的实验方案不好，他自己设计的思路是2Cu＋O22CuO，CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O。
对比甲的方案，你认为丙同学的优点是①_______；②_______。
方法三
(5)丁同学取一铜片和稀硫酸放在试管中，再向其中滴入双氧水发现溶液逐渐呈蓝色，写出反应的化学方程式_______。
【及时巩固】
2．对下列事实的解释正确的是（    ）
A．医疗上可用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药，是因为硫酸钡不溶于酸
B．蘸有浓硫酸和蘸有浓氨水的玻璃棒靠近没有白烟，说明硫酸与氨气不反应
C．向50mL18mol·L-1的H2SO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量等于0.45mol
D．常温下，浓H2SO4可以用铝制容器贮存，说明铝与浓硫酸不反应
3．下列关于硫酸铜的说法正确的是
A．蓝色硫酸铜晶体放入浓硫酸中，沉在底部变为了白色粉末，这是由于浓硫酸具有脱水性
B．将一块打碎后的硫酸铜晶体残片，放入盛硫酸铜饱和溶液的孤立体系中，一段时间后取出观察，又具有规则的几何外形了，称其质量也增加了
C．向硫酸铜溶液中投入绿豆大小的金属钠，钠块游动并着火燃烧，反应完成后，发现有蓝色并夹杂黑色颗粒的絮状沉淀生成，着火并产生黑色颗粒表明，取用钠块时，没有用滤纸吸干其表面的煤油
D．硫酸铜溶液与纯碱溶液混合时，有绿色沉淀生成，说明CuCO3固体为绿色
4．碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中（如图装置），下列有关说法正确的是

A．洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B．在Z导管出来的气体中无二氧化碳
C．洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡和碳酸钡
D．在Z导管的出口处会有红棕色气体出现
5．某同学设想用下表所给装置来验证浓硫酸的某些性质，其中不能达到实验目的的是（    ）
选项
A
B
C
D
实验目的
吸水性
脱水性
稀释放热
强氧化性
实验装置





A．A B．B C．C D．D
6．某化学兴趣小组探究铜丝与足量浓硫酸的反应，装置（已略去夹持装置，其中铜丝可抽动）如图，下列有关说法不正确的是（    ）

A．①中生成的气体可使品红溶液褪色
B．②中可观察到溶液黄色变浅，且有白色沉淀生成
C．为进行尾气处理，③中装有溶液
D．反应后，通过向①中加水，观察溶液颜色可判断反应有硫酸铜生成
7．下列有关浓硫酸的叙述中正确的是
①浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
②浓硫酸与铜加热反应后，铜片有剩余，硫酸完全反应
③浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
④浓硫酸与铜加热反应后，铜片有剩余，向反应后的溶液中再加入铁片，会有氢气生成
⑤浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
⑥浓硫酸与铁加热反应后，铁片有剩余，生成的气体除水蒸气外为SO2
⑦浓硫酸具有强氧化性，常温下能与Cu发生剧烈反应
⑧浓硫酸具有强氧化性，SO2具有还原性，所以浓硫酸不能干燥SO2
A．①②③ B．①④ C．③⑤ D．⑥⑦⑧
8．某校研究性学习小组，探究一定量的浓硫酸与足量锌充分反应产生的气体产物，进行如下实验：按图组装好实验装置，在A中加入5 mL 98%的浓硫酸和足量的锌粒，微热试管A，观察到C、D、E中均有气泡产生；随后气泡量减少，品红溶液褪色，D中先出现浑浊后浑浊消失；反应较长时间后，C、D、E中的气泡量又会明显增加。


试回答：
(1)写出A中从反应开始到停止可能发生反应的化学方程式：_______。
(2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中，并进行正确连接，a接_______、_______接b，c接_______、_______接d。
(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为_______。
(4)D中浑浊消失的离子反应方程式为_______。
(5)D、E两支试管中CCl4的作用是_______。
(6)若A中Zn足量，充分反应后得到气体的成分是_______。
9．某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用如图所示装置进行有关实验。

实验中某同学将a g铜片和12 mL 18 mol·L－1的浓硫酸放入圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。
请回答：
(1)请写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式：_____________________________。
(2)装置E中试管D内盛品红溶液，当C中气体收集满后，D中有可能观察到的现象是______________________。
实验装置E中D有可能造成环境污染，试用最简单方法加以解决(实验用品自选)______________。
装置B的作用是储存多余的气体。当D处有明显现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中现象是____________________。B中应放置的液体是________(填字母)。
A 饱和Na2SO3溶液  B 酸性KMnO4溶液    C 浓溴水  D 饱和NaHSO3溶液
(3)问题讨论：为什么有一定量的余酸还未能使Cu完全溶解。你认为原因是______________________。
足量下列药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是________(填字母)。
A Fe   B BaCl2溶液    C Ag   D Na2CO3溶液
(4)实验中该同学向A中反应后溶液中通入一种气体单质，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，请问该气体单质是__________(填名称)，反应的化学方程式是__________________________________。
10．不同浓度的硫酸与锌反应时，硫酸可以被还原为SO2，也可被还原为氢气．为了验证这一事实，某同学拟用下图装置进行实验(实验时压强为101kPa，温度为0℃)．

(1)若在烧瓶中放入1.30g锌粒，与cmol/LH2SO4反应，为保证实验结论的可靠，量气管的适宜规格是___________。
A.200mL B.400mL C.500mL
(2)若1.30g锌粒完全溶解，测得盛氢氧化钠溶液的洗气瓶增重1.28g，则圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为________。
(3)若烧瓶中投入ag锌且完全反应，氢氧化钠洗气瓶增重bg量气管中收集到VmL气体，其依据得失电子守恒的原理，可得出a、b、V之间的关系为：是________。
(4)若在烧瓶中投入dg锌，再加入VLcmol/L浓硫酸，充分反应后锌有剩余，测得盛氢氧化钠溶液的洗气瓶增重mg，则整个实验过程产生的混和气体中H2和SO2物质的量之比=________(用含字母的代数式表示)．若撤走盛有无水氯化钙的U形管，的比值将________(填偏大、偏小或无影响)。
11．为研究铁质材料与热的浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
(1)将钢钉（碳素钢）放入冷的浓硫酸中，10分钟后将钢钉移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，钢钉表面无明显变化。
(2)将已去除表面氧化物的钢钉（碳素钢）放入冷的浓硫酸中，10分钟后将钢钉移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，钢钉表面无明显变化，其原因是____________。
(3)称取钢钉（碳素钢）放入浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液并收集到混合气体。
①甲同学认为溶液中除含有之外还可能含有。若要确认在溶液中是否存在，应选用______（填序号）。
A.溶液和氯水
B.铁粉和溶液
C.浓氨水
D.酸性溶液
②乙同学取（标准状况）气体通入足量溴水中，发生反应，然后加入足量溶液，经适当操作后得到干燥固体。由此推知气体中的体积分数为______。
12．工业上常用铁质容器盛装冷的浓硫酸。但某兴趣小组的同学发现将一定量的生铁与浓硫酸加热时，观察到固体能完全溶解，并产生大量气体。为此他们进行了如下探究实验。
[探究—]：称取铁钉(碳素钢)6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X，并收集到气体Y。
(1)(I)甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+若要判断溶液X中是否含有Fe2+，可以选用___。
a.KSCN溶液和氯水      b.酸性KMnO4溶液     c.浓氨水
(II)乙同学将336mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发现溶液颜色变浅，试用化学方程式解释溴水颜色变浅的原因___，然后向反应后的溶液中加入足量BaCl2溶液，经适当操作得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为___。(结果保留一位小数)。
[探究二]：甲乙两同学认为气体Y中除SO2外，还可能含有H2和CO2。为此设计如图实验装置(图中夹持仪器省略)进行验证。

(2)简述该实验能产生少量H2的原因(用化学用语结合少量文字表述)___。
(3)装置B中试剂的作用是的___，装置F的作用是___。
(4)为了进一步确认CO2的存在，需在上述装置中添加M于__(选填序号)，M中所盛装的试剂可以是___。
a.A~B之间       b.B~C之间
c.C~D之间       d.E~F之间

参考答案：
1．(1)BD
(2)     灰白色物质溶解，溶液变为蓝色     CuSO4
(3)     S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O     随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐变小，溶液由浓变稀，稀硫酸不能与铜发生反应
(4)     产生等量的硫酸铜，消耗的硫酸更少     不产生有毒气体SO2
(5)H2SO4＋Cu＋H2O2=CuSO4＋2H2O

【解析】(1)
浓硫酸有强烈的腐蚀性和氧化性，故选BD。
(2)
浓硫酸有吸水性、脱水性，在试管底部看到的灰白色沉淀是浓硫酸与铜反应生成的无水硫酸铜，所以倾倒掉上层液体后，向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水，边加边搅拌，会看到灰白色物质溶解，溶液变为蓝色，故答案为：灰白色物质溶解，溶液变为蓝色；CuSO4；
(3)
反应中生成的淡黄色固体是硫，持续加热，硫类似于C会被浓硫酸氧化，其化学方程式为：S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O；随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐变小，溶液由浓变稀，稀硫酸不能与铜发生反应；
(4)
丙同学用H2SO4的量少，且没有二氧化硫有毒气体产生，符合绿色化学的理念；
(5)
酸性条件下，过氧化氢将铜氧化为铜离子，其离子方程式为：H2SO4＋Cu＋H2O2=CuSO4＋2H2O。
2．A
【详解】A．医疗上可用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药，是因为硫酸钡不溶于酸，A正确；
B．氨与挥发性酸反应可形成白烟，硫酸难挥发，B错误；
C．随着反应的进行，硫酸的浓度降低，稀硫酸不能与铜反应，C错误；
D．常温下浓硫酸使铝钝化(化学变化)，形成致密的氧化膜阻碍了反应的继续进行，D错误；
故答案选：A。
3．C
【详解】A．蓝色硫酸铜晶体放入浓硫酸中，沉在底部变为了白色粉末，其实质变化为CuSO4•5H2O变为CuSO4，该过程中浓硫酸体现的是吸水性，故A项说法错误；
B．向饱和硫酸铜溶液中加入硫酸铜晶体残片，硫酸铜晶体溶解会放出热量，因该体系为孤立体系，溶液温度将升高，硫酸铜溶解度将增大，因此一段时间后不一定有晶体析出，若有晶体析出，析出晶体的质量相较于加入的晶体质量低，故B项说法错误；
C．钠投入硫酸铜溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜，钠块游动并着火燃烧，说明钠与水反应是放热反应，若取用钠块时，没有用滤纸吸干其表面的煤油，煤油不完全燃烧将产生黑色碳单质，故C项说法正确；
D．硫酸铜溶液与纯碱溶液混合时，有绿色沉淀生成，说明反应生成了铜绿，而不是CuCO3，故D项说法错误；
综上所述，说法正确的是C项，故答案为C。
4．D
【分析】根据题意知，碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体，铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2，同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中，NO2、SO2和水反应生成硫酸和NO，NO在空气中又会生成NO2。
【详解】A、CO2不与氯化钡反应，从导管中逸出，洗气瓶中不会产生碳酸钡沉淀，错误；
B、CO2不与氯化钡反应，从导管Z中逸出，错误；
C、SO2+H2O+NO2=H2SO4+NO，H2SO4能与氯化钡反应生成BaSO4，所以没有BaSO3生成，错误；
D、反应生成的NO在Z导管口与空气中的氧气反应生成NO2，呈红棕色，正确。
答案选D。
【点睛】该题的关键是准确判断出X和Y的气体成分，同时还需要注意的是NO2的化学性质，特别是溶于水生成硝酸具有氧化性。
5．D
【详解】A．盛有水的烧杯中水量减少可以证明浓硫酸具有吸水性，故A项不符合题意；
B．滤纸片脱水炭化可以证明浓硫酸具有脱水性，故B项不符合题意；
C．右侧仪器中的水面右高左低，说明稀释浓硫酸时放出大量的热，使锥形瓶中压强增大，故C项不符合题意；
D．与浓常温下不反应，不能体现浓硫酸的强氧化性，故D项符合题意。
答案选D。
6．D
【详解】A.①铜与浓硫酸加热反应，生成的气体为二氧化硫，具有漂白性，可使品红溶液褪色，A正确；
B.②二氧化硫与铁离子发生氧化还原反应生成硫酸根离子，即与钡离子反应生成硫酸钡，可观察到溶液黄色变浅，且有白色沉淀生成，B正确；
C.二氧化硫有毒，则进行尾气处理，③中装有NaOH溶液，C正确；
D.反应液密度大于水的密度，则反应后将①中剩余物质注入水中，观察溶液颜色可判断反应有硫酸铜生成，D错误；
答案选D。
【点睛】D容易错，因为液体反应物是浓硫酸，密度大，反应过程中虽然有所消耗，反应残液的密度仍然比水大，所以反应液稀释应是把反应液注入到水中。
7．B
【详解】浓硫酸与铜加热反应后，浓硫酸变稀硫酸就停止反应，故硫酸始终有剩余，②错误；浓硫酸使蔗糖炭化是因为其脱水性，③错误；浓硫酸会与氨气反应，不能用于干燥氨气，⑤错误；浓硫酸与铁加热反应生成二氧化硫，铁片有剩余说明硫酸变稀了，则会有氢气生成，⑥错误；浓硫酸常温下不与Cu反应，⑦错误；根据以上分析，①④正确，故答案选B。
8．(1)Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O、Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑
(2)     3(或4)     4(或3)     2     1
(3)C中品红溶液褪色
(4)SO2＋H2O＋CaSO3=Ca2＋＋2
(5)防倒吸
(6)SO2、H2

【解析】(1)
根据上述实验现象描述可知，开始阶段，浓硫酸与锌反应产生SO2气体：Zn＋2H2SO4(浓) ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，浓硫酸逐渐被消耗，浓硫酸变为稀硫酸，与Zn发生置换反应生成H2：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑；
(2)
从图示看，C装置的目的是检验SO2气体，应选择甲装置，则B处需接安全装置，故答案为：3(或4)；4(或3)；2；1；
(3)
锌粒与浓硫酸在微热条件下发生反应，产生的气体能使品红溶液褪色，则说明为二氧化硫气体，S元素化合价降低，体现了浓硫酸的强氧化性，故答案为：C中品红溶液褪色；
(4)
D中刚开始产生浑浊，是因为二氧化硫与氢氧化钙反应生成难溶的亚硫酸钙沉淀，后二氧化硫、水又会将亚硫酸钙固体转化为可溶的亚硫酸氢钙，其离子方程式为：SO2＋H2O＋CaSO3=Ca2＋＋2；
(5)
SO2不溶于CCl4，防倒吸；
(6)
Zn足量，后期Zn与稀H2SO4反应生成H2，所以充分反应后得到气体的成分是SO2、H2。
9．     Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O     品红溶液褪色     用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口     广口瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升     D     随着H2SO4的消耗，浓H2SO4浓度逐渐变稀，稀硫酸与铜不反应     AD     氧气     2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O
【分析】(1)Cu与浓H2SO4反应需加热；
(2)SO2能使品红溶液褪色，为防止环境污染，可用的简单方法是用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口；
A、Na2SO3＋H2O＋SO2=2NaHSO3；
B、KMnO4氧化SO2；
C、Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；
D、SO2难溶于饱和NaHSO3溶液；
(3)随着反应的进行浓H2SO4浓度降低，变为稀H2SO4，Cu与稀H2SO4不反应；
(4)根据题目要求气体单质应为强氧化剂，且仅生成CuSO4溶液，该氧化剂为O2。
【详解】(1)Cu与浓H2SO4反应需加热，反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O；
(2)SO2能使品红溶液褪色，为防止环境污染，可用的简单方法是用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口，即SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O。关闭K装置内气体压强增大，B广口瓶内液面下降，长颈漏斗内液面上升；B中的液体应不能与SO2反应，而且要防止SO2的溶解；
A、亚硫酸钠溶液能吸收SO2，发生的反应为Na2SO3＋H2O＋SO2=2NaHSO3；
B、KMnO4氧化SO2；
C、溴水能吸收SO2，发生的反应为Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4；
D、SO2难溶于饱和NaHSO3溶液。
答案选D；
(3)随着反应的进行浓H2SO4浓度降低，变为稀H2SO4，Cu与稀H2SO4不反应。检验余酸实质是检验H＋的存在。Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑（现象为产生大量气泡），CO32-＋2H＋=H2O＋CO2↑（现象为产生大量气泡），Fe和Na2CO3溶液能证明H＋的存在；BaCl2溶液不能证明H2SO4剩余，因为产物CuSO4也能电离出SO42-；Ag与H＋不反应，不能证明H＋的存在。
答案选AD；
(4)根据题目要求气体单质应为强氧化剂，且仅生成CuSO4溶液，该氧化剂为O2，反应的化学方程式为2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O。
【点睛】本题考查铜与浓硫酸的反应，注意积累实验基础知识和环保理念，本题难度不大。
10．     C     Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O               偏小
【分析】结合Zn与浓硫酸和稀硫酸反应生成的气体产物SO2和H2的性质，根据原子守恒和电子守恒分析解题。
【详解】(1)1.30g锌的物质的量为=0.02mol，由Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知反应中生成的H2的物质的量为0.02mol，其在标准状况下的体积为0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL，则量气管的规格应该选500mL，故答案为C；
(2)氢氧化钠是碱，能吸收酸性气体，氢氧化钠洗气瓶增重说明有酸性气体生成，当锌和硫酸反应时，锌作还原剂，硫酸作氧化剂，被还原为二氧化硫，由(1)计算可知，1.30g锌和硫酸反应若只生成二氧化硫，共生成0.02mol，质量为0.02mol×64g/mol=1.28g，与氢氧化钠增重的质量一致，故发生反应的化学方程式为Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O；
(3)根据氧化还原知识或根据化学方程式，1 mol锌无论用来产生SO2还是产生氢气，都是1mol锌对应1 mol气体，根据氧化还原反应中得失电子数相等可得：；
(4)
则生成二氧化硫需要的硫酸为；

则：==；若撤走盛有无水氯化钙的U形管，混合气体中的水蒸气进入氢氧化钠溶液，导致洗气瓶增重量增大，所以计算时二氧化硫的物质的量增大，氢气与二氧化硫的物质的量之比偏小。
【点睛】考查浓硫酸的性质，明确发生反应原理为解答关键，注意掌握电子守恒在化学计算中的应用，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学实验能力。
11．     铁在冷的浓硫酸中发生钝化     D     80％
【分析】铁在冷的浓硫酸中发生钝化，表面形成了一层致密的保护膜，验证铁离子中含有亚铁离子，利用亚铁离子的还原性来鉴别，使紫色酸性高锰酸钾溶液褪色或变浅，利用沉淀的质量计算二氧化硫的物质的量，再计算体积分数。
【详解】(2)铁在冷的浓硫酸中发生钝化，表面形成了一层致密的保护膜，所以不能和硫酸铜反应；故答案为：铁在冷的浓硫酸中发生钝化。
(3)①亚铁离子具有还原性，可根据此性质进行鉴剐，由于溶液中合有铁离子，所以不能用溶液检验，也不能用氨水来鉴别，否则影响亚铁离子鉴别；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，且显紫红色，与反应其紫红色褪去；故D正确；综上所述，答案为D。
②固体是硫酸钡，物质的量为，根据原子守恒可知，也为，其在标准状况下的体积为，所以气体中的体积分数是％％；故答案为：80%。
12．     b     SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr     66.7%     Fe+2H+=Fe2++H2↑，随着反应进行浓硫酸浓度降低成为稀硫酸，与Fe反应产生H2     检验SO2是否除尽     防止空气中的水进入E，影响H2的检验     b     澄清石灰水
【分析】[探究—]：Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀，Fe2+离子能使酸化的高锰酸钾溶液褪色；二氧化硫与溴水反应生成硫酸和氢溴酸，根据硫酸钡与二氧化硫的关系式计算二氧化硫的体积，再根据体积分数公式计算；
[探究二]：装置图中A的作用是吸收二氧化硫，装置B的作用是验证二氧化硫被完全除去，装置C的作用是吸收水蒸气，装置D、E的作用是检验氢气，装置F的作用是防止空气中水蒸气进入E中，干扰氢气的检验，装置M中的试剂是澄清石灰水，作用是检验二氧化碳，可以根据二氧化硫和二氧化碳的性质分析选择M位置。
【详解】(1)(I) Fe2＋能与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀，Fe2＋具有还原性，能使高锰酸钾溶液褪色；要判断溶液X中是否含有Fe2＋，可以选用K3[Fe(CN)6]溶液或酸性KMnO4溶液，答案选b；
(II) 铁与浓硫酸加热时，浓硫酸被还原为二氧化硫，二氧化硫具有还原性，二氧化硫通入足量溴水中，发生反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，所以溶液颜色变浅，反应后的溶液中加入足量BaCl2溶液，生成硫酸钡沉淀2.33g，硫酸钡的物质的量是=0.01mol，根据关系式SO2∼H2SO4∼BaSO4，可知二氧化硫的物质的量是0.01mol，由此推知气体Y中SO2的体积分数为×100%=66.7%；
(2)由于随反应进行，浓硫酸变为稀硫酸，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑；
(3)高锰酸钾溶液能氧化吸收二氧化硫，品红检验二氧化硫，所以装置B中试剂的作用是检验SO2是否除尽；装置E用于检验装置D中是否有水生成，所以装置F的作用是防止空气中的水进入E，影响氢气的检验；
(4)C中的碱石灰能吸收二氧化碳，所以要确认CO2的存在，在B、C之间添加M，M中盛放澄清石灰水即可。
【点睛】注意常温下，铁和冷的浓硫酸不是不反应，而是反应生成了致密的氧化物薄膜而阻止了进一步反应。