Question

某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸的反应，设计了图1、图2所示装置进行实验。

（1）比较两实验装置，图2装置的优点是：

①能更好地吸收有毒气体SO₂，防止其污染环境；②________________。

（2）导气管e有两个主要作用：一是在反应过程中，因导管插入液面下，可起到“液封”作用阻值SO₂ 气体逸出而防止污染环境；二是_________________。

（3）能说明有SO₂气体产生的实验现象是__________           ____。

（4）反应一段时间后，用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样，试样中所含金属离子的成分有  以下三种可能：

I：只含有Fe³⁺；Ⅱ：只含有Fe²⁺；Ⅲ：既有Fe³⁺又有Fe²⁺。

为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性，选用如下试剂，填写下列空格：

A   稀HCl溶液     B   稀硫酸         C   KSCN溶液    D   KMnO₄溶液

E   NaOH溶液      F   淀粉KI溶液     G   H₂O₂溶液

验证Ⅱ：取试样，先滴加少量的__________（填试剂序号，下同），振荡，再滴加少量的________，根据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确。

验证Ⅲ：步骤1．取试样，滴加少量的_____________（填试剂序号，溶液的颜色变______色，则试样中含有Fe³⁺，发生反应的离子方程式为                      ；

步骤2．再取适量的试样，滴加少量的______（填试剂序号），溶液颜色的变化为______，则试样中含有Fe²⁺。

Answer

（1）② 便于控制反应的发生和停止

（2）停止加热时，防止倒吸或平衡压强（凡合理答案均可）

（3）品红溶液褪色（4）C；G C（或F）红（或蓝）

Fe3＋+3SCN-=Fe(SCN)3或2Fe3＋+2I－=2Fe2＋ +I2 D 酸性KMmO4溶液的浅红色褪去

【解析】

试题分析：（1）比较两实验装置，图2装置的优点是：①用烧碱处理尾气，能更好地吸收有毒气体SO2，防止其污染环境；②铁丝能自由抽动，便于控制反应的发生和停止。

（2）导气管e可以插入溶液中，所以导管e有两个主要作用：一是在反应过程中，因导管插入液面下，可起到“液封”作用阻值SO2 气体逸出而防止污染环境；停止加热时，装有铁和浓硫酸的试管中压强减小，有这样一根导管能防止倒吸或平衡压强。

（3）二氧化硫的特性是使品红溶液褪色，因此能说明有SO2气体产生的实验现象是品红溶液褪色。

（4）铁离子与硫氰化钾反应可以生成血红色的溶液，用此来检验三价铁离子，二价铁离子的检验是利用其还原性。亚铁离子能被高锰酸钾或双氧水氧化，然后再利用硫氰化钾来进行确定。

验证Ⅱ：根据上述分析，取试样，先滴加少量的C(KSCN溶液)，振荡，无现象，再滴加少量的G（H2O2 ），若溶液变成血红色，说明只含有Fe2＋。

验证Ⅲ：步骤1验证Fe3＋是否存在，取试样，滴加少量的KSCN溶液（C）若溶液的颜色变血红色，则试样中含有Fe3+，发生反应的离子方程式为Fe3＋+3SCN-=Fe(SCN)3；

步骤2验证Fe2＋是否存在，再取适量的试样，滴加少量的KMnO4 溶液（D），酸性KMmO4溶液的浅红色褪去，则试样中含有Fe2+。

考点：考查探究实验方案的设计与评价，浓硫酸的性质，Fe3＋、Fe2＋的检验等知识。