工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷濃硫酸。某興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn):將一定量的生鐵與濃硫酸加熱時(shí),觀察到固體完全溶解,并產(chǎn)生大量氣體。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有下列試劑: 0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液、0.10 mol/L KI溶液、新制氯水、淀粉溶液、蒸餾水。請(qǐng)你協(xié)助他們探究所得溶液和氣體的成分。

【提出猜想】

Ⅰ.所得溶液中的金屬離子可能含有Fe2和Fe3中的一種或兩種;

Ⅱ.所得氣體中肯定含有              氣體。

【實(shí)驗(yàn)探究】

 

實(shí)驗(yàn)操作

預(yù)期現(xiàn)象

結(jié)  論

驗(yàn)證猜想Ⅰ

步驟①:取少量0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液,滴入所得溶液中

               

             

步驟②:                  

                

含有Fe3

驗(yàn)證猜想Ⅱ

將所得氣體通入如下裝置

               

含有兩種或以上氣體

【問(wèn)題討論】

(1)有同學(xué)提出:若另外選用KSCN溶液,則僅利用KSCN和新制氯水兩種溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究,試問(wèn)是否可行,并說(shuō)明原因:                                   。

(2)有同學(xué)提出:試管中氣體可能是H2和Q氣體,為此重新設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)裝置如下圖(圖中夾持儀器省略)。

①Q(mào)產(chǎn)生的原因是                                     (用化學(xué)方程式表示)。

②為確認(rèn)Q的存在,則M中盛放的試劑為             ,并將裝置M添加于       (選填序號(hào))。

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

③裝置圖中D、E、F組合的作用是                             。

 

【答案】

SO

【實(shí)驗(yàn)探究】

步驟①溶液紫紅色褪去;含有Fe2

步驟②另取少量所得溶液,滴加KI和淀粉溶液;溶液變?yōu)樗{(lán)色(或者另取少量溶液,滴加數(shù)滴KSCN溶液,溶液變成血紅色。)

猜想Ⅱ甲中KMnO4溶液褪色,乙中KMnO4溶液顏色不變,試管中收集到氣體

【問(wèn)題討論】

(1)不正確(1分);若溶液中含有Fe3則無(wú)法檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe2

(2)①C+2H2SO4(濃)=CO2↑+2SO2↑+2H2O

②澄清石灰水;c    ③確認(rèn)是否有H2

【解析】

試題分析:【提出猜想】濃硫酸和鐵在加熱條件下反應(yīng)生成二氧化硫,所以所得氣體中肯定含有SO2,答案為:SO2;

【實(shí)驗(yàn)探究】驗(yàn)證猜想Ⅰ:所得溶液中的金屬離子可能含有Fe2和Fe3中的一種或兩種;

酸性高錳酸鉀溶液顯紫紅色,有強(qiáng)氧化性,二價(jià)鐵離子有還原性,酸性高錳酸鉀能被二價(jià)鐵離子還原而使紫紅色褪去,如果步驟①溶液紫紅色褪去,說(shuō)明含有二價(jià)鐵離子,否則沒(méi)有;碘化鉀有還原性,三價(jià)鐵離子有氧化性,碘離子能被三價(jià)鐵離子氧化生成單質(zhì)碘,碘遇淀粉變藍(lán)色,所以步驟②另取少量所得溶液,滴加KI溶液和淀粉溶液,如果溶液變?yōu)樗{(lán)色,說(shuō)明含有三價(jià)鐵離子,否則沒(méi)有;答案為:溶液紫紅色褪去;含有Fe2+;另取少量所得溶液,滴加KI溶液和淀粉溶液;溶液變?yōu)樗{(lán)色;

猜想Ⅱ:所得氣體中肯定含有SO2氣體;

二氧化硫有還原性,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,氫氣不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,但氫氣不易溶于水,所以如果甲中KMnO4溶液褪色,說(shuō)明含有二氧化硫;乙中KMnO4溶液顏色不變,說(shuō)明二氧化硫完全被吸收,如果試管中收集氣體,只能是氫氣,答案為:甲中KMnO4溶液褪色,乙中KMnO4溶液顏色不變,試管中收集到氣體;

【問(wèn)題討論】

(1)氯水具有氧化性,二價(jià)鐵離子有還原性,氯水能將二價(jià)鐵離子氧化生成三價(jià)鐵離子,KSCN只能檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子不能檢驗(yàn)二價(jià)鐵離子,所以若溶液中含有Fe3+則無(wú)法檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe2+,所以該觀點(diǎn)不正確,答案為:不正確,若溶液中含有Fe3+則無(wú)法檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe2+

(2)①在加熱時(shí),生鐵中不僅鐵和濃硫酸反應(yīng),碳也和濃硫酸反應(yīng)生成生成二氧化硫、二氧化碳和水,反應(yīng)方程式為C+2H2SO4(濃) CO2↑+2SO2↑+2H2O;②Q為二氧化碳,二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁,選擇a或b受二氧化硫的影響無(wú)法判斷二氧化碳的存在,選d時(shí)二氧化碳被堿石灰吸收,答案為:澄清的石灰水,C;③根據(jù)氫氣的性質(zhì)分析,氫氣具有還原性,能還原黑色的氧化銅而生成水,水能使白色的無(wú)水硫酸銅變藍(lán)。答案為:確認(rèn)是否有H2

考點(diǎn):考查濃硫酸、二氧化硫的性質(zhì)及亞鐵離子、鐵離子的檢驗(yàn)。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(16分)工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷濃酸。為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng),某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了以下探究活動(dòng):

(1)將已去除表面氧化物的鐵釘(碳素鋼)放入冷濃硫酸中,10分鐘后移入硫酸銅溶液中,片刻后取出觀察,鐵釘表面無(wú)明顯變化,其原因是                        。

(2)另稱(chēng)取鐵釘6.0g放入15.0mL濃硫酸中,加熱,充分應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y。

甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+。若要確認(rèn)其中存在Fe2+,需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論是                                                。

乙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中除含有SO2、H2外,還可能含有CO2氣體。為此設(shè)計(jì)了下列探究實(shí)驗(yàn)裝置。圖中夾持儀器省略,M中盛有澄清石灰水。

①認(rèn)為氣體Y中還含有CO2的理由是                         (用化學(xué)方程式表)。

②裝置A中試劑的作用是                                      

③為確認(rèn)CO2的存在,需在裝置中添加M于            (選填序號(hào))。

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

④能說(shuō)明氣體Y中含有H2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是                                  。

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2011-2012學(xué)年廣東省高三11月月考理科綜合試題(化學(xué)部分) 題型:實(shí)驗(yàn)題

(16分)工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷濃酸。為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng),某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了以下探究活動(dòng):

(1)將已去除表面氧化物的鐵釘(碳素鋼)放入冷濃硫酸中,10分鐘后移入硫酸銅溶液中,片刻后取出觀察,鐵釘表面無(wú)明顯變化,其原因是                         。

(2)另稱(chēng)取鐵釘6.0g放入15.0mL濃硫酸中,加熱,充分應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y。

甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+。若要確認(rèn)其中存在Fe2+,需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論是                                                 。

乙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中除含有SO2、H2外,還可能含有CO2氣體。為此設(shè)計(jì)了下列探究實(shí)驗(yàn)裝置。圖中夾持儀器省略,M中盛有澄清石灰水。

①認(rèn)為氣體Y中還含有CO2的理由是                          (用化學(xué)方程式表)。

②裝置A中試劑的作用是                                       。

③為確認(rèn)CO2的存在,需在裝置中添加M于             (選填序號(hào))。

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

④能說(shuō)明氣體Y中含有H2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是                                   。

 

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