Question

【題目】某興趣小組的同學發現將一定量的鐵與濃硫酸加熱時，觀察到鐵完全溶解，并產生大量氣體。為此，他們設計了如下裝置驗證所產生的氣體。

(1)B的作用是_____________，G的作用是____________；請寫出C中發生的離子反應方程式_________。

(2)填寫裝置中可能使用的藥品：E_________，F________。

(3)證明有H2生成的實驗現象是__________。

(4)若判斷出有H2生成，取少量A中反應后的溶液，加入KSCN溶液，溶液_____(填“是”或“否”)變紅色。

Answer 1

【答案】防止倒吸 防止空氣中的H2O進入F 5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++4H++5SO42- CuO 無水CuSO4 E中黑色(CuO)變成紅色(Cu)，F中白色粉末變成藍色 是

【解析】

由圖可知，A中發生Fe與濃硫酸的反應生成SO2還可能生成氫氣，B中均為短導管可防止倒吸，C中高錳酸鉀褪色可檢驗SO2，D干燥氣體，E中裝氧化銅，檢驗氫氣，其發生的化學反應方程式為：CuO+H2Cu+H2O，F中裝無水硫酸銅，可檢驗E中的氧化產物H2O，G為干燥管，G可防止空氣中的水進入F中干擾E中氧化產物的檢驗。

（1）熄滅A裝置中酒精燈時，A裝置中氣體冷卻壓強減小，C裝置中溶液易進入A試管中產生倒吸現象，所以B裝置的作用是防止倒吸，C中高錳酸鉀褪色可檢驗SO2，空氣中含有水蒸氣，如果沒有G裝置，水蒸氣進入F裝置干擾實驗，所以G的作用是防止空氣中的

H2O進入F，酸性高錳酸鉀溶液有強氧化性，二氧化硫能與酸性高錳酸鉀溶液發生氧化還原反應而使其褪色，其化學反應方程式為：

5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4，其離子反應方程式為：5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++4H++5SO42-，故答案為：防止倒吸；防止空氣中的H2O進入F；5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++4H++5SO42-；

（2）生成的氣體經洗氣和干燥后剩余的氣體就是氫氣，氫氣有還原性能和氧化銅在加熱條件下發生置換反應生成銅單質，生成的水遇無水硫酸銅時白色固體變藍色，所以E中裝CuO，F中裝無水CuSO4，故答案為：CuO；無水CuSO4；

（3）證明含有氫氣的現象是：E中黑色(CuO)變成紅色(Cu)，F中白色粉末變成藍色，故答案為：E中黑色(CuO)變成紅色(Cu)，F中白色粉末變成藍色；

（4）若判斷出有H2生成，說明A中既有Fe3+，也有Fe2+，取少量A中反應后的溶液，加入KSCN溶液，溶液會變紅色，故答案為：是。