(2012?河西區(qū)二模)某研究小組為探究鐵和濃硫酸的反應(yīng),設(shè)計了如下圖所示裝置進(jìn)行實驗.請按要求回答下列問題:

(1)上圖裝置存在不足,請在圖中C處畫出所需裝置并標(biāo)注試劑名稱

(2)實驗前要檢查A、B裝置的氣密性,其操作為在接口E處接一導(dǎo)氣管F,將F的末端浸入液面以下,
向A試管加水至玻璃管D末端浸入液面以下
向A試管加水至玻璃管D末端浸入液面以下
,安好裝置,用酒精燈微熱試管人,觀察
導(dǎo)氣管F管口處有氣泡冒出
導(dǎo)氣管F管口處有氣泡冒出
,停止加熱,F(xiàn)中有一段液柱,證明該裝置的氣密性好.
(3)為探究該反應(yīng)產(chǎn)生的氣體性質(zhì),將網(wǎng)個棉球上分別滴加少量試劑,按圖示安好裝置,加熱試管A,觀察四個棉球顏色變化情況,并記錄,請?zhí)顚懴卤砜瞻祝?br />
棉球 棉球上滴加的試劑 實驗現(xiàn)象 解釋或結(jié)論
i
品紅溶液
品紅溶液
棉球變?yōu)榘咨岷笥只謴?fù)紅色
ii
FeCl3溶液
FeCl3溶液
棉球變?yōu)闇\綠色 離子方程式:
SO2+2Fe3++2H2O=2Fe3++SO42ˉ+4H+
SO2+2Fe3++2H2O=2Fe3++SO42ˉ+4H+

結(jié)論:
SO2有還原性
SO2有還原性
iii Na2S溶液 棉球變?yōu)闇\黃色 解釋:淺黃色物質(zhì)是
S
S

結(jié)論:
SO2有氧化性
SO2有氧化性
iv
石蕊試液
石蕊試液
棉球變?yōu)榧t色 化學(xué)方程式:
SO2+H2O?H2SO3
SO2+H2O?H2SO3

結(jié)論:該氣體屬于酸性氧化物
(4)反應(yīng)結(jié)束拆卸裝置前,不需打開膠塞,就可使裝置中殘留的有毒氣體完全吸收,應(yīng)采取的操作足
從D管口向試管A中鼓入足量空氣
從D管口向試管A中鼓入足量空氣

(5)為探究試管A反應(yīng)后的溶液中產(chǎn)物種類,小組同學(xué)提出3種假設(shè),①只含有Fe3+②只含有Fe2+③既含有Fe3+又含有Fe2+,完成此探究實驗所需試劑至少有
KSCN溶液和K3[Fe(CN)6]溶液或KSCN溶液和KMnO4溶液
KSCN溶液和K3[Fe(CN)6]溶液或KSCN溶液和KMnO4溶液
分析:(1)鐵和濃硫酸加熱反應(yīng)生成的 氣體為二氧化硫氣體,二氧化硫是污染性氣體不能排放到空氣中,需要用氫氧化鈉溶液吸收,吸收需要防止倒吸;
(2)依據(jù)裝置中壓強關(guān)系和液面變化檢驗裝置氣密性;
(3)i棉球變?yōu)榘咨,微熱后又恢?fù)紅色是二氧化硫氣體的漂白性檢驗;
ii棉球變?yōu)闇\綠色,利用二氧化硫的還原性和三價鐵鹽溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成亞鐵鹽溶液為淺綠色;
iii棉球變?yōu)闇\黃色,是利用二氧化硫的氧化性氧化硫離子生成單質(zhì)硫;
iv棉球變?yōu)榧t色,利用二氧化硫是酸性氧化物溶于水生成酸使石蕊試液變紅;
(4)從D管口向試管A中鼓入足量空氣 把二氧化硫趕凈;
(5)依據(jù)鐵離子和亞鐵離子的特征檢驗試劑和實驗現(xiàn)象分析判斷.
解答:解:(1)鐵和濃硫酸加熱反應(yīng)生成的 氣體為二氧化硫氣體,二氧化硫是污染性氣體不能排放到空氣中,需要用氫氧化鈉溶液吸收,吸收需要防止倒吸,裝置圖為:,故答案為:
(2)利用壓強關(guān)系進(jìn)行檢驗,實驗前要檢查A、B裝置的氣密性,其操作為在接口E處接一導(dǎo)氣管F,將F的末端浸入液面以下,向A試管加水至玻璃管D末端浸入液面以下,安好裝置,用酒精燈微熱試管,觀察導(dǎo)氣管F管口處有氣泡冒出,停止加熱,F(xiàn)中有一段液柱,證明該裝置的氣密性好,
故答案為:向A試管加水至玻璃管D末端浸入液面以下;導(dǎo)氣管F管口處有氣泡冒出;
(3)i二氧化硫具有漂白性,能使品紅試液褪色,加熱恢復(fù)原來的顏色,故答案為:品紅試液;
ii二氧化硫具有還原性和氯化鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化亞鐵溶液呈淺綠色,反應(yīng)的離子方程式為SO2+2Fe3++2H2O=2Fe3++SO42ˉ+4H+
故答案為:FeCl3溶液;SO2+2Fe3++2H2O=2Fe3++SO42ˉ+4H+;SO2有還原性;
iii硫化鈉中的硫離子具有還原性可以被二氧化硫氧化為單質(zhì)硫,說明二氧化硫具有氧化性,故答案為:S;SO2有氧化性;
iv二氧化硫是酸性氧化物溶于水和水反應(yīng)生成亞硫酸具有酸性,使石蕊試液變紅色;發(fā)生的反應(yīng)為SO2+H2O?H2SO3,故答案為:石蕊試液;SO2+H2O?H2SO3
(4)反應(yīng)結(jié)束拆卸裝置前,不需打開膠塞,就可使裝置中殘留的有毒氣體完全吸收,應(yīng)采取的操作,從D管口向試管A中鼓入足量空氣,
故答案為:從D管口向試管A中鼓入足量空氣;
(5)為探究試管A反應(yīng)后的溶液中產(chǎn)物種類,小組同學(xué)提出3種假設(shè),①只含有Fe3+②只含有Fe2+③既含有Fe3+又含有Fe2+,取試液與試管中,加入KSCN溶液變血紅色證明鐵離子的存在;另取溶液與試管中,加入K3[Fe(CN)6]溶液變藍(lán)色,或加入KMnO4溶液 褪色證明含有亞鐵離子;依據(jù)檢驗試劑和檢驗方法設(shè)計實驗進(jìn)行驗證,
故答案為:KSCN溶液和K3[Fe(CN)6]溶液或KSCN溶液和KMnO4溶液.
點評:本題考查了濃硫酸性質(zhì)的分析,濃硫酸與鐵反應(yīng)產(chǎn)物的判斷檢驗方法,二氧化硫性質(zhì)的實驗驗證方法,掌握實驗基礎(chǔ)和物質(zhì)性質(zhì)是解題關(guān)鍵,題目難度中等.
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