Question

（10分）某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。为此，他们设计了如下装置验证所产生的气体。

(1)填写装置的作用：B             ，C             ，G              。

（2）先点燃          处酒精灯（填“A”或“E”）， 点燃E处酒精灯前一步操作                   。

(3)证明有SO₂生成的现象是                               。

(4)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：________________________。如果去掉装置D，还能否根据F中的现象判断气体中有氢气？________(填“能”或“不能”)，原因是__________________________。

(5)反应后A的溶液中含有Fe³⁺和Fe²⁺，检验其中的Fe²⁺的方法是                   。

Answer

(1)防止倒吸（1分）；验证有SO2生成（1分）；防止空气中的H2O进入F（1分）

（2）A；（1分）    检验氢气的纯度（1分）   (3)酸性高锰酸钾溶液变浅（1分）

(4)黑色(CuO)变成红色(Cu)；白色粉末变成蓝色（1分）；不能（1分）；因为混合气体中可能含H2O，会干扰H2的检验（1分）

(5)取A的溶液，滴加酸性高锰酸钾溶液，若红色褪去，证明有Fe2+。（1分）

【解析】（1）在加热的条件小，铁和浓硫酸反应生成SO2。由于SO2易溶于水，所以B的作用是防止倒吸；酸性高锰酸钾溶液具有氧化性，能氧化SO2，所以C的作用是检验SO2的生成；又因为随着反应的进行，浓硫酸变稀，会产生氢气，而氢气能还原氧化铜，生成铜和水，所以可以通过EF来检验水的生成，所以G的作用是防止空气中的H2O进入F。

（2）由于装置中含有空气，所以首先点燃A出酒精灯，利于产生的气体排尽装置中的空气；由于氢气是可燃性气体，点燃前需要检验纯度。

（3）如果酸性高锰酸钾溶液变浅或褪色，即可以说明生成了SO2。

（4）如果E中黑色(CuO)变成红色(Cu)，F中白色粉末变成蓝色，即可以说明有氢气；由于生成的氢气中含有水蒸气，所以D中浓硫酸是干燥氢气的，因此不能去掉F装置。

（5）亚铁离子检验还原性，据此可以检验，即取A的溶液，滴加酸性高锰酸钾溶液，若红色褪去，证明有Fe2+。