Question

合肥市某校化學(xué)興趣小組為探究鐵與濃硫酸反應(yīng)，設(shè)計(jì)了如下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(1)實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到B中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是         。
一段時(shí)間后，觀察到從C中有少量的氣泡冒出，此氣泡的成分是                    。
(2)用“可抽動(dòng)的鐵絲”代替“直接投入鐵片”的優(yōu)點(diǎn)是                                 ，反應(yīng)結(jié)束后，不需要打開膠塞，就可使裝置中殘留氣體完全被吸收，應(yīng)當(dāng)采取的操作是                        。
(3)反應(yīng)一段時(shí)間后，他們對(duì)A中溶液的金屬陽離子進(jìn)行了探究。
①提出假設(shè)：
假設(shè)1：溶液中只存在Fe²⁺；
假設(shè)2．                              ；
假設(shè)3：溶液中存在Fe²⁺和Fe³⁺。
②請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)1，寫出實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論。
限選試劑：KMnO₄溶液、NaOH溶液、淀粉一KI溶液、KSCN溶液

實(shí)驗(yàn)操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論

 

Answer 1

（1）品紅溶液褪色（2分），H₂（2分）
（2）便于控制鐵與濃硫酸的反應(yīng)和停止（2分）；從D管口向A中鼓入大量的空氣（2分）
（3）①溶液中只存在Fe³⁺（1分）
②

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
取A中溶液少量分別加入甲、乙兩只試管中;甲中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液（1分）；乙中滴加少量KSCN溶液（1分）	甲中高錳酸鉀溶液褪色（1分）；乙中KSCN溶液不變紅（1分）	溶液中存在Fe2+（1分）；不存在Fe3+（1分）

 

解析試題分析：（1）A中開始可能發(fā)生的反應(yīng)有：2Fe+6H₂SO₄(濃) Fe₂(SO₄)₃+3SO₂↑+6H₂O、Fe+Fe₂(SO₄)₃=3FeSO₄，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸變?yōu)橄×蛩�，鐵與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。
（2）將抽動(dòng)的鐵絲脫離液面，反應(yīng)停止，將抽動(dòng)的鐵絲插入液面，反應(yīng)開始；鼓入空氣將試管內(nèi)的氣體排出。
（3）檢驗(yàn)Fe²⁺時(shí)必須防止Fe³⁺的干擾，F(xiàn)e³⁺與酸性高錳酸鉀溶液不反應(yīng)，而Fe²⁺具有較強(qiáng)的還原性，因此Fe²⁺能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，選擇酸性高錳酸鉀溶液。但必須還要證明溶液中不含F(xiàn)e^3+，選用KSCN溶液。
考點(diǎn)：以探究實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，考查探究基本方法，物質(zhì)的檢驗(yàn)、氧化還原反應(yīng)等相關(guān)知識(shí)。