Question

合肥市某�；瘜W興趣小組為探究鐵與濃硫酸反應,設計了如圖所示裝置進行實驗。

(1)實驗過程中,觀察到B中的實驗現象是 　。

一段時間后,觀察到從C中有少量的氣泡冒出,此氣泡的成分是　　　 。

(2)用“可抽動的鐵絲”代替“直接投入鐵片”的優點是 　;

反應結束后,不需要打開膠塞,就可使裝置中殘留氣體完全被吸收,應當采取的操作是 　。

(3)反應一段時間后,他們對A中溶液的金屬陽離子進行了探究。

①提出假設:

假設1:溶液中只存在Fe2+;

假設2:　 ; 

假設3:溶液中存在Fe2+和Fe3+。

②請你設計實驗驗證上述假設1,寫出實驗操作步驟、實驗現象及結論。限選試劑:酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、淀粉KI溶液、KSCN溶液。

實驗操作步驟	實驗現象	結論

 

 

Answer 1

(1)品紅溶液褪色　H2

(2)便于控制鐵與濃硫酸的反應和停止　從D管口向A中鼓入大量的空氣

(3)①溶液中只存在Fe3+

②

實驗操作步驟	實驗現象	結論
方法一:取少量A中溶液分別加入甲、乙兩支試管中;甲中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液;乙中滴加少量KSCN溶液	甲中高錳酸鉀溶液褪色;乙中KSCN溶液不變紅	溶液中存在Fe2+,不存在Fe3+
方法二:取少量A中溶液加入試管中,滴入少量KSCN溶液,一段時間后再加入少量氯水	加入KSCN溶液不顯紅色,繼續加入少量氯水,溶液顯紅色	溶液中不存在Fe3+,存在Fe2+

 

【解析】(1)A中開始可能發生的反應有:2Fe+6H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O、Fe+Fe2(SO4)33FeSO4,隨著反應的進行,濃硫酸變為稀硫酸,鐵與稀硫酸反應產生氫氣。

(2)將抽動的鐵絲脫離液面,反應停止,將抽動的鐵絲插入液面,反應開始;鼓入空氣將試管內的氣體排出。

(3)檢驗Fe2+時必須防止Fe3+的干擾,Fe3+與酸性高錳酸鉀溶液不反應,而Fe2+具有較強的還原性,因此Fe2+能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,選擇酸性高錳酸鉀溶液。但必須還要證明溶液中不含選用KSCN溶液。