Question

鐵在冷的濃硫酸中能發生鈍化。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。實驗室現有下列試劑：0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液、0.1 mol/L KI溶液、3％H2O2溶液、淀粉溶液、蒸餾水。請你協助他們探究所得溶液和氣體的成分。

【提出猜想】

Ⅰ.所得溶液中的金屬離子可能含有Fe2+和Fe3+中的一種或兩種；

Ⅱ.所得氣體中可能含有_________中的一種或兩種。

	實驗操作	預期現象	結論
驗證猜想Ⅰ	步驟①：取少量0.01 mol/L酸性KMnO4溶液，滴入所得溶液
步驟②：_________		含有Fe3＋
驗證猜想Ⅱ	將所得氣體通入如下裝置		含有兩種氣體

 

【實驗探究】

【問題討論】

有同學提出，若另外選用KSCN溶液，則僅利用KSCN和H2O2兩種溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究，判斷該方法是否正確并進行評價：_________。

 

Answer 1

【提出猜想】Ⅱ.SO2、H2

溶液紫紅色褪去 含有Fe2+(或溶液紫紅色不褪去，不含Fe2+)

另取少量所得溶液，滴加KI-淀粉溶液

溶液變為藍色

甲中KMnO4溶液褪色，乙中KMnO4溶液顏色不變，試管中收集到氣體

【問題討論】不正確，若溶液中含有Fe3+，則無法檢驗溶液中是否含有Fe2+

【解析】解答本題時應注意以下三點：

(1)明確實驗的目的是驗證溶液和氣體的成分；

(2)根據溶液中可能存在的離子Fe2+(鐵過量)、Fe3+或兩者的混合物，選擇合適的試劑進行檢驗；

(3)根據氣體的可能成分SO2和H2選擇合適的試劑進行檢驗。

鐵與濃硫酸加熱時，產生的金屬離子可能有Fe2+(鐵過量)、Fe3+，產生的氣體可能有H2(鐵過量)、SO2。Fe2+可以使酸性KMnO4溶液褪色，Fe3+具有氧化性，可把I-氧化成I2可使KI-淀粉溶液變為藍色；SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色，并被其吸收。