Question

合肥市某�；瘜W興趣小組為探究鐵與濃硫酸反應，設計了如下圖所示裝置進行實驗。

(1)實驗過程中，觀察到B中的實驗現(xiàn)象是          。

一段時間后，觀察到從C中有少量的氣泡冒出，此氣泡的成分是                     。

(2)用“可抽動的鐵絲”代替“直接投入鐵片”的優(yōu)點是                                  ，反應結束后，不需要打開膠塞，就可使裝置中殘留氣體完全被吸收，應當采取的操作是                         。

(3)反應一段時間后，他們對A中溶液的金屬陽離子進行了探究。

①提出假設：

假設1：溶液中只存在Fe²⁺；

假設2．                               ；

假設3：溶液中存在Fe²⁺和Fe³⁺。

②請你設計實驗驗證上述假設1，寫出實驗操作、實驗現(xiàn)象及結論。

限選試劑：KMnO₄溶液、NaOH溶液、淀粉一KI溶液、KSCN溶液

實驗操作步驟	實驗現(xiàn)象	結論

 

 

Answer 1

【答案】

 

（1）品紅溶液褪色（2分），H₂（2分）

（2）便于控制鐵與濃硫酸的反應和停止（2分）；從D管口向A中鼓入大量的空氣（2分）

（3）①溶液中只存在Fe³⁺（1分）

  ②

實驗操作	實驗現(xiàn)象	結論
取A中溶液少量分別加入甲、乙兩只試管中;甲中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液（1分）；乙中滴加少量KSCN溶液（1分）	甲中高錳酸鉀溶液褪色（1分）；乙中KSCN溶液不變紅（1分）	溶液中存在Fe2+（1分）；不存在Fe3+（1分）

 

【解析】

試題分析：（1）A中開始可能發(fā)生的反應有：2Fe+6H₂SO₄(濃)  Fe₂(SO₄)₃+3SO₂↑+6H₂O、Fe+Fe₂(SO₄)₃=3FeSO₄，隨著反應的進行，濃硫酸變?yōu)橄×蛩幔�鐵與稀硫酸反應產生氫氣。

（2）將抽動的鐵絲脫離液面，反應停止，將抽動的鐵絲插入液面，反應開始；鼓入空氣將試管內的氣體排出。

（3）檢驗Fe²⁺時必須防止Fe³⁺的干擾，F(xiàn)e³⁺與酸性高錳酸鉀溶液不反應，而Fe²⁺具有較強的還原性，因此Fe²⁺能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，選擇酸性高錳酸鉀溶液。但必須還要證明溶液中不含F(xiàn)e^3+，選用KSCN溶液。

考點：以探究實驗為基礎，考查探究基本方法，物質的檢驗、氧化還原反應等相關知識。