Question

某校化学兴趣小组在探究铁与浓硫酸的反应时，将教材中铜与浓硫酸反应的实验装置(图Ⅰ)改为下图Ⅱ所示的装置。

   

请回答下列问题：

（1）写出图Ⅰ中虚框处发生反应的化学方程式_________。

（2）图Ⅱ实验装置与图Ⅰ相比较，其优点是：①能更好地吸收有毒气体SO₂，防止其污染环境；②_________。

（3）下列对导管a的作用分析中正确的是_________ (填字母)。

A．加热反应过程中，可上下移动导管a，起搅拌作用

B．停止加热，试管内的压强减小，从导管a进入的空气可增大试管A内的压强，防止倒吸

C．停止反应，撤装置之前往导管a中通入空气，可排除装置内的SO₂气体，防止其污染环境

（4）反应一段时间后，将试管A取下，然后将试管A中溶液倒入另一盛有适量水的试管D中。该小组同学为确定溶液中所存在的金属离子，进行下列探究过程。

①提出假设：

假设Ⅰ：只含有Fe^3＋。假设Ⅱ：_________。假设Ⅲ：_________。

②实验设计：

分别取少量试管D中溶液，选用提供的试剂，设计简单的实验检验溶液中所存在的金属离子。请填写下表空白(可以不填满，也可以增加)。

提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO₄溶液。

步骤	所选试剂	现象及结论
1
2
3

Answer

（共12分）

（1）Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋2H2O＋SO2↑（2分）；    

（2）能随开随停，便于控制反应的进行（2分）；

（3）BC  （2分）

(4) ①假设Ⅱ：只含有Fe2＋ （1分）

假设Ⅲ：同时含有Fe2＋和Fe3＋ （1分）

②（各1分）

步骤

所选试剂

现象、结论

1

KSCN溶液

若溶液变红，则含有Fe3＋；

若不变红，则不含有Fe3＋

2

稀H2SO4、KMnO4溶液

若KMnO4溶液褪色，则含有Fe2＋；若不褪色，则不含有Fe2＋

【解析】

试题分析：

（2）铁丝可进可出，便于控制反应的进行。

（3）铁丝可进出，起到搅拌的作用，玻璃导管没有搅拌作用。A错，选BC。

(4) ①若硫酸过量，得Fe3＋；铁过量，得Fe2＋；若过量一部分，同时含有Fe2＋和Fe3＋。

②Fe3＋和KSCN溶液反应，溶液变红；Fe2＋遇KSCN溶液不变红，加KMnO4溶液后，变红。

考点：本题以实验为基础，考查实验现象分析、实验设计等知识。