Question

实验法是化学重要的研究物质性质的基本方法。某化学研究小组进行了如下实验，请回答问题。

(1)用脱脂棉包住过氧化钠粉末，置于石棉网上，向脱脂棉上滴水，看到脱脂棉剧烈燃烧起来。

①由上述实验现象所得到的有关过氧化钠跟水反应的结论是：第一，有氧气生成；第二，____________。Na₂O₂跟水的反应中，水在反应中的作用是________。

a.氧化剂                       b.还原剂  

c.既是氧化剂，又是还原剂       d.既不是氧化剂，又不是还原剂

②该研究小组拟用如图所示装置(气密性良好)证明上述结论，用以验证第二条结论的实验操作及现象是：____________。

(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体SO₂。甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺。若要确认其中有Fe²⁺，应选用的试剂编号为_____。

a.KSCN溶液和氯水  b.铁粉和KSCN溶液  c.浓氨水  d.酸性KMnO₄溶液

写出相应的离子方程式：________________。

Answer

反应放出热量 d 将Q导管放入盛水的水槽中，会有气泡产生 d 5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

【解析】

(1) ①燃烧需要有可燃物、助燃物、温度达到着火点；根据化合价的变化分析水的作用；

②根据热胀冷缩原理分析；

(2)亚铁离子具有还原性。

(1)①往脱脂棉上滴水，观察到脱脂棉剧烈燃烧起来，可知反应生成氧气，且反应放出热量；过氧化钠和水反应化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，水中的氢、氧元素化合价均不发生变化，所以既不是氧化剂也不是还原剂，所以选d；

②反应放热会使锥形瓶中气体受热膨胀，所以将Q导管放入盛水的水槽中会有气泡产生；

(2)a．氯水能将亚铁离子氧化为铁离子，铁离子和KSCN溶液反应导致溶液呈血红色，但原溶液中有铁离子干扰，故a不符合题意；

b．原溶液有Fe3+，先滴加KSCN溶液会显红色，加入铁粉可以和铁离子反应生成亚铁离子，溶液褪色，但并不能确定原溶液中是否有亚铁离子，故b不符合题意；
c．浓氨水和亚铁离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁迅速被氧化生成氢氧化铁红褐色沉淀，而铁离子和浓氨水生成红褐色氢氧化铁沉淀，无法根据沉淀颜色判断是否含有亚铁离子，故c不符合题意；
d．二价铁离子具有强的还原性，能够使酸性的高锰酸钾褪色，三价铁离子不具有还原性，不能使高锰酸钾褪色，所以可以用来检验二价铁离子，故d符合题意；

综上所述选d；

Fe2+可以被酸性高锰酸钾氧化成Fe3+，高锰酸根被还原成Mn2+，根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。