Question

【題目】某化學(xué)興趣小組為探究生鐵與濃硫酸反應(yīng)所得溶液和氣體的成分，他們將一定量的生鐵與濃硫酸混合加熱，觀察到固體完全溶解，并產(chǎn)生大量氣體。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有試劑：0.01mol·L-1酸性KMnO4溶液、0.10mol·L-1KI溶液、新制氯水、淀粉溶液、蒸餾水。

一、提出猜想

I.所得溶液中可能含有Fe2+和Fe3+中的一種或兩種：

II．所得氣體中能聞到刺激性氣味，說(shuō)明氣體中肯定含有_________（填分子式）。

二、實(shí)驗(yàn)探究

目的	實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象	結(jié)論
驗(yàn)證I	步驟①：取少量酸性KMnO4溶液，滴入所得溶液中	a____________	含有Fe2+
	步驟②：b__________	C__________________	含有Fe3+
驗(yàn)證II	將所得氣體通入如下裝置：	d__________________	含有兩種或兩種以上氣體

三、問(wèn)題討論

（1）有人提出：若選用KSCN溶液和新制氯水就可以完成猜想I的所有探究，這種方法是否可行？_____________（填“可行”或“不可行”）原因是_____________________。

（2）有人提出：試管中的氣體可能是H2和X，為此設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置（圖中夾持儀器已省略）。

氣體X產(chǎn)生的原因是（用化學(xué)方程式表示）___________________________________。

②為了驗(yàn)證X的存在，M中盛放的試劑為___________，并將M置于______（選填序號(hào)）。

a.A之前 b.A-B間 c.B-C間 d.C-D間

③氣體中存在X的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_______________________________________。

Answer 1

【答案】 SO2 溶液紫色退去 另取少量所得溶液，滴加KI和淀粉溶液 溶液變?yōu)樗{(lán)色 甲中酸性KMnO4溶液褪色，乙中酸性KMnO4溶液不褪色，試管中收集到氣體 不可行 若溶液中含有Fe3+，則無(wú)法檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe2+ C+2H2SO4（濃）CO2↑+2SO2↑+2H2O 澄清石灰水 C B中溶液不褪色，M中出現(xiàn)渾濁（或白色沉淀）

【解析】試題分析：一、生鐵與濃硫酸可能發(fā)生的反應(yīng)有①Fe與濃H2SO4加熱反應(yīng)，有SO2生成 ②C與濃H2SO4加熱反應(yīng)，有CO2和SO2生成，③Fe與稀H2SO4反應(yīng)，有H2生成；二、Fe2+具有還原性，F(xiàn)e3+沒(méi)有還原性；Fe3+與KSCN溶液反應(yīng)，溶液呈血紅色，Fe2+遇KSCN溶液不變血紅色；SO2具有還原性，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。三、若溶液中含有Fe3+，則無(wú)法檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe2+；試管中的氣體可能是H2和CO2，用澄清石灰水檢驗(yàn)CO2，檢驗(yàn)前CO2先除去SO2。

解析：根據(jù)以上分析，一、II．所得氣體可能有H2、CO2和SO2，其中SO2具有刺激性氣味。二、Fe2+具有還原性，F(xiàn)e3+沒(méi)有還原性，滴入酸性高錳酸鉀溶液，溶液紫色退去，說(shuō)明含有Fe2+；Fe3+與KSCN溶液反應(yīng)后，溶液變?yōu)檠�紅色，滴入KSCN溶液，若溶液變?yōu)檠�紅色，則含有Fe3+；H2、CO2和SO2中能與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的只有SO2，甲中酸性KMnO4溶液褪色，乙中酸性KMnO4溶液不褪色，試管中收集到氣體，說(shuō)明一定有SO2，H2、CO2中最少有1種；三、（1）只用KSCN溶液和新制氯水，若溶液中含有Fe3+，則無(wú)法檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe2+，故方案不可行。（2）①試管中的氣體可能是H2和CO2，產(chǎn)生CO2的方程式是C+2H2SO4（濃）CO2↑+2SO2↑+2H2O；②用澄清石灰水檢驗(yàn)CO2，檢驗(yàn)前CO2先除去SO2。M中盛放的試劑為澄清石灰水，并將M置于B-C間；③若含有二氧化碳，則B中高錳酸鉀溶液不褪色，M中澄清石灰水變渾濁。