Question

8．某課題小組研究“鐵及其化合物性質(zhì)”時，向 FeSO₄ 溶液中滴加少量KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象．再滴加 H₂ O₂ 溶液時，發(fā)現(xiàn)：隨著H ₂O ₂量的增加，溶液先變紅，后褪色，并有氣泡產(chǎn)生．為弄清楚產(chǎn)生這種異常現(xiàn)象的原因，他們進行了如下探究．
[提出假設(shè)]
假設(shè)一：產(chǎn)生的氣體可能是O ₂．
假設(shè)二：產(chǎn)生的氣體可能是N₂、SO ₂、CO ₂ 等氣體．
（1 ）請寫出H₂O ₂氧化FeSO₄的離子方程式2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
[實驗設(shè)計]
為驗證假設(shè)二是否成立，課題小組設(shè)計如下實驗來驗證氣體成分．
所用試劑：H ₂ O₂ 溶液、FeCl ₂ 溶液、KSCN 溶液、品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液、澄清石灰水、NaOH 溶液等．

請完成下表中的內(nèi)容：

實驗過程和現(xiàn)象	結(jié)論
（2）試管A中盛有品紅溶液現(xiàn)象：品紅溶液褪色	證明氣體中含有SO2
（3）試管B中現(xiàn)象紫色酸性高錳酸鉀溶液顏色不變或變淺試管C中現(xiàn)象：澄清石灰水變渾濁	證明氣體中含有CO2

[思考與交流]
（4 ）根據(jù)題目中所給的信息及實驗推斷出物質(zhì)還原性的強弱順序：Fe²⁺＞SCN^-（填“＞”或“＜”），理由是向FeCl₂和KSCN混合液中加入少量雙氧水，溶液先變紅，說明雙氧水優(yōu)先氧化Fe²⁺．
（5 ）有同學(xué)認為：KSCN 被氧化的產(chǎn)物中可能還含有 SO ₄^2-，請設(shè)計一個簡單實驗驗證．

實驗過程	實驗現(xiàn)象及結(jié)論

Answer 1

分析 （1）雙氧水具有氧化性，酸性條件下能將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺；
[實驗設(shè)計]圓底燒瓶中：FeCl ₂ 溶液、KSCN 溶液，分液漏斗中H₂O₂ 溶液滴入圓底燒瓶中作用，A試管檢驗二氧化硫，B試管氧化二氧化硫，除去二氧化硫，C試管檢驗二氧化碳存在，用澄清石灰水，D試管防止倒吸，E吸收尾氣．
（2）向 FeSO₄溶液中滴加少量KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象．再滴加 H₂O₂ 溶液時，發(fā)現(xiàn)：隨著H₂O₂量的增加，溶液先變紅，后褪色，并有氣泡產(chǎn)生，氣泡可能為二氧化硫，用品紅檢驗；
（3）二氧化碳、二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁，但二氧化硫能被酸性高錳酸鉀氧化，該實驗可能產(chǎn)生二氧化碳，所以先用酸性高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，再檢驗二氧化碳；
（4）根據(jù)FeCl₂和KSCN混合液中加入少量雙氧水的現(xiàn)象分析；
（5）取褪色后的溶液，滴加入適量氯化鋇溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生，說明含有SO₄^2-，若無白色沉淀產(chǎn)生，說明沒有SO₄^2-．

解答 解：（1）FeSO₄溶液中滴加雙氧水，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
[實驗設(shè)計]
（2）二氧化硫能使品紅褪色，二氧化碳不能，F(xiàn)eSO₄溶液中滴加少量KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象．再滴加 H₂O₂ 溶液時，發(fā)現(xiàn)：隨著H₂O₂量的增加，溶液先變紅，后褪色，并有氣泡產(chǎn)生，氣泡可能為二氧化硫、二氧化碳，A試管檢驗二氧化硫，所以試管A中盛有品紅溶液，當(dāng)品紅溶液褪色，證明氣體中含有SO₂，
故答案為：品紅溶液；品紅溶液褪色；
（3）二氧化碳、二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁，酸性高錳酸鉀溶液與二氧化硫氣體發(fā)生氧化還原反應(yīng)，高錳酸鉀被還原為硫酸錳，反應(yīng)為：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺，所以當(dāng)紫色酸性高錳酸鉀溶液顏色不變或變淺，說明二氧化硫被吸收，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，所以試管C中澄清石灰水變渾濁，證明氣體中含有CO₂，
故答案為：紫色酸性高錳酸鉀溶液顏色不變或變淺；澄清石灰水變渾濁；
（4）鐵離子和硫氰根離子反應(yīng)生成絡(luò)合物為血紅色，向FeCl₂和KSCN混合液中加入少量雙氧水，溶液先變紅，說明有三價鐵離子存在，說明雙氧水優(yōu)先氧化Fe²⁺，
故答案為：＞；向FeCl₂和KSCN混合液中加入少量雙氧水，溶液先變紅，說明雙氧水優(yōu)先氧化Fe²⁺；
（5）硫酸根離子和鋇離子能形成白色沉淀，所以取燒瓶中褪色后的溶液少許，加鹽酸酸化后再滴入幾滴BaCl₂溶液，溶液變渾濁，說明該反應(yīng)生成了硫酸根離子，
故答案為：

實驗過程	實驗現(xiàn)象及結(jié)論
取燒瓶中褪色后的溶液少許，加鹽酸酸化后再滴入幾滴BaCl2溶液．	溶液變渾濁，說明該反應(yīng)生成了硫酸根離子．

點評 本題通過探究鐵及其化合物性質(zhì)實驗，考查學(xué)生對實驗原理與實驗操作的理解、元素化合物性質(zhì)的靈活應(yīng)用等，題目難度中等，清楚實驗原理是解題的關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)知識與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力．