Question

15．某興趣小組在研究性學(xué)習(xí)中設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)來探究Fe與H₂SO₄反應(yīng)的過程，裝置如圖所示．
實(shí)驗(yàn)步驟：①在燒瓶中加入80% H₂SO₄；
②將提拉式鐵絲插入溶液中，觀察到先有少量氣泡，后停止的現(xiàn)象；
③加熱燒瓶至有較多量氣體產(chǎn)生時停止加熱，品紅試液顏色褪去燒瓶中溶液變?yōu)樽攸S色．
④一段時間后$\frac{KMn{O}_{4}}{{H}^{+}}$顏色不再變淺，但NaOH溶液中仍有氣泡逸出，在導(dǎo)管口處可以點(diǎn)燃該氣體．燒瓶中液體變?yōu)闇\綠色．
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)回答：

（1）在步驟②中現(xiàn)象說明在常溫下鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化；
（2）在步驟③中，品紅褪色的原因是生成的二氧化硫具有漂白性；
（3）寫出步驟④中，使溶液變?yōu)闇\綠色的可能原因（用離子方程式表示）Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂，F(xiàn)e+2Fe³⁺=3Fe²⁺
（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明反應(yīng)后的溶液中有Fe²⁺：取適量反應(yīng)后的溶液放入試管中，加入KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，再加入少量氯水，溶液變紅則證明溶液中含有Fe²⁺但不含F(xiàn)e³⁺．

Answer 1

分析 （1）在常溫下鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化；
（2）根據(jù)二氧化硫具有漂白性的知識來回答；
（3）金屬鐵可以和稀硫酸反應(yīng)還可以和三價(jià)鐵反應(yīng)；
（4）溶液中加硫氰化鉀溶液，不變紅色，說明沒有三價(jià)鐵離子，再加氯氣變紅色說明含有亞鐵離子；

解答 解：（1）常溫下將Fe絲插入硫酸中會有氣泡產(chǎn)生，說明發(fā)生了反應(yīng)，但一會兒后即停止，說明Fe在硫酸中發(fā)生了鈍化，阻止了反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行，
故答案為：在常溫下鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化；
（2）Fe與濃H₂SO₄反應(yīng)可能是濃H₂SO₄強(qiáng)氧化性或是發(fā)生置換反應(yīng)生成H₂，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象品紅溶液褪色說明產(chǎn)生的是SO₂氣體，故答案為：生成的二氧化硫具有漂白性；
（3）溶液變?yōu)闇\綠色說明產(chǎn)生了Fe²⁺，一種可能是Fe與H₂SO₄反應(yīng)生成FeSO₄，也存在Fe³⁺離子轉(zhuǎn)化為Fe²⁺，故答案為：Fe+2 H⁺=Fe²⁺+H₂，F(xiàn)e+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（4）取適量反應(yīng)后的溶液放入試管中，加入KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，再加入少量氯水，溶液變紅則證明溶液中含有Fe²⁺但不含F(xiàn)e³⁺；
故答案為：取適量反應(yīng)后的溶液放入試管中，加入KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，再加入少量氯水，溶液變紅則證明溶液中含有Fe²⁺但不含F(xiàn)e³⁺．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)探究Fe和H₂SO₄反應(yīng)的過程，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能力，明確反應(yīng)原理和有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵．