Question

（16分）为探究铁与浓硫酸在加热条件下的反应，某活动小组设计并完成以下实验：

   （1）实验目的：分析铁与浓硫酸在加热条件下的反应。

①洗气瓶中浓硫酸的作用是            。

②写出加热条件下铁与浓硫酸反应生成SO₂的化学方程式           。

       活动小组预测随着反应的进行，硫酸的浓度降低，可能还会有氢气产生，为进一步确认气体的成分还需要进行进一步的实验。

   （2）实验目的：检验气体的成分。

     试剂：氢氧化钠溶液、浓硫酸、氧化铜粉末、无水硫酸铜固体、品红溶液、高锰酸钾酸性溶液、碱石灰。

     仪器如下图（可重复使用，可根据需要取用）；

       ①连接仪器。将装置的字母填入□内，并将试剂名称填写在相应的括号内（可不填满）

       ②若混合气体中含有氧气，实验过程中能观察到的现象是             。

（3）实验目的：确定产物的含量。

       ①若混合气体中含有SO₂和H₂，为测定混合气体中各成分含量，需收集的数据有        。

②若反应后烧瓶中溶液含有的金属阳离子有Fe²⁺、Fe³⁺，其中检验是否含有Fe³⁺可采用的试剂为          ；如果该过程中共消耗了11.2g铁，反应后的溶液能吸收标准状况下1.12L氯气，则原溶液中含有Fe³⁺的物质的量为          mol。

Answer

（1）①干燥

     ②2Fe+6H2SO4（浓）Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O

（2）①A—A—A（或C）—D—E—A（或C）或A—A—A—A（或C）—D—E—A（或C）（合理给分）

    品红溶液——高锰酸钾酸性溶液—浓硫酸（或石灰）—氧化铜粉末—无水硫酸铜固体—浓硫酸碱石灰

       或：品红溶液—高锰酸钾酸性溶液—高猛酸钾酸性溶液（或品红）—浓硫酸（或碱石灰）—氧化铜粉末—无水硫酸铜固体—浓硫酸或碱石灰

       或：品红溶液—氢氧化钠溶液—高猛酸钾酸性溶液（或品红）—浓硫酸（或碱石灰）—氧化铜粉末—无水硫酸铜固体—浓硫酸或碱石灰

       ②D中固体粉末由黑色变为红色，E中固体由白色变为蓝色。

（3）①混合气体的总体积

       反应前后D中粉末质量的差值（反应前D中氧化铜粉末质量

       反应后D中粉末的质量）（其他合理给分）

       ②KSCN溶液（其他合理给分）  0.1