Question

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)B的作用是_____________，G的作用是____________；请写出C中发生的离子反应方程式_________。

(2)填写装置中可能使用的药品：E_________，F________。

(3)证明有H₂生成的实验现象是__________。

(4)若判断出有H₂生成，取少量A中反应后的溶液，加入KSCN溶液，溶液_____(填“是”或“否”)变红色。

Answer

防止倒吸 防止空气中的H2O进入F 5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++4H++5SO42- CuO 无水CuSO4 E中黑色(CuO)变成红色(Cu)，F中白色粉末变成蓝色 是

【解析】

由图可知，A中发生Fe与浓硫酸的反应生成SO2还可能生成氢气，B中均为短导管可防止倒吸，C中高锰酸钾褪色可检验SO2，D干燥气体，E中装氧化铜，检验氢气，其发生的化学反应方程式为：CuO+H2Cu+H2O，F中装无水硫酸铜，可检验E中的氧化产物H2O，G为干燥管，G可防止空气中的水进入F中干扰E中氧化产物的检验。

（1）熄灭A装置中酒精灯时，A装置中气体冷却压强减小，C装置中溶液易进入A试管中产生倒吸现象，所以B装置的作用是防止倒吸，C中高锰酸钾褪色可检验SO2，空气中含有水蒸气，如果没有G装置，水蒸气进入F装置干扰实验，所以G的作用是防止空气中的

H2O进入F，酸性高锰酸钾溶液有强氧化性，二氧化硫能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使其褪色，其化学反应方程式为：

5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4，其离子反应方程式为： 5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++4H++5SO42-，故答案为：防止倒吸；防止空气中的H2O进入F； 5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++4H++5SO42-；

（2）生成的气体经洗气和干燥后剩余的气体就是氢气，氢气有还原性能和氧化铜在加热条件下发生置换反应生成铜单质，生成的水遇无水硫酸铜时白色固体变蓝色，所以E中装CuO，F中装无水CuSO4，故答案为：CuO；无水CuSO4；

（3）证明含有氢气的现象是：E中黑色(CuO)变成红色(Cu)，F中白色粉末变成蓝色，故答案为：E中黑色(CuO)变成红色(Cu)，F中白色粉末变成蓝色；

（4）若判断出有H2生成，说明A中既有Fe3+，也有Fe2+，取少量A中反应后的溶液，加入KSCN溶液，溶液会变红色，故答案为：是。