Question

（11分）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)填寫裝置的作用：
B                                            ，
C                                          ，
G                                          。
(2)先點燃         處酒精燈（填“A”或“E”），點燃E處酒精燈前一步操作                                           。
(3)證明有SO₂生成的現象是                                        。
(4)可以證明氣體X中含有氫氣的實驗現象是：___________       __     ___________。
如果去掉裝置D，還能否根據F中的現象判斷氣體中有氫氣？________(填“能”或“不能”)，原因是_______                  __                              ___________。
(5)反應后A的溶液中含有Fe³⁺和Fe²⁺，檢驗其中的Fe²⁺的方法是                                                                 。

Answer 1

(11分)(1)防止倒吸；驗證有SO₂生成；防止空氣中的H₂O進入F（3分）
（2）A；（1分）   檢驗氫氣的純度（1分）  (3)酸性高錳酸鉀溶液變淺（1分）
(4)黑色(CuO)變成紅色(Cu)；白色粉末變成藍色；不能；因為混合氣體中可能含H₂O，會干擾H₂的檢驗（4分）
(5)取A的溶液，滴加酸性高錳酸鉀溶液，若紅色褪去，證明有Fe²⁺。（1分）

解析試題分析：（1）由于SO₂極易溶于水，所以B裝置的主要作用是防止倒吸；二氧化硫極易還原性，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，所以C裝置的作用是驗證有SO₂生成；由于空氣中也含有水蒸氣，會干擾實驗，所以G裝置的作用是防止空氣中的H₂O進入F。
（2）由于裝置中含有空氣，所以應該首先點燃A處酒精燈，以排盡裝置中的空氣。由于生成的氫氣是可燃性氣體，在點燃之前需要檢驗氫氣的純度，所以點燃E處酒精燈前一步操作檢驗氫氣的純度。
（3）根據（1）中分析可知，證明有SO₂生成的現象是酸性高錳酸鉀溶液變淺。
（4）氫氣具有還原性，能把氧化銅還原生成銅和水，而無水硫酸銅極易吸水變成膽礬，所以可以證明氣體X中含有氫氣的實驗現象是黑色(CuO)變成紅色(Cu)、白色粉末變成藍色；由于混合氣體中可能含H₂O，會干擾H₂的檢驗，所以不能根據F中的現象判斷氣體中有氫氣。
（5）亞鐵離子具有還原性，據此可以檢驗。即取A的溶液，滴加酸性高錳酸鉀溶液，若紅色褪去，證明有Fe²⁺。
考點：考查SO₂、氫氣的檢驗，實驗安全以及亞離子的有關檢驗等
點評：化學是一門以實驗為基礎的學科，所以有化學實驗即科學探究之說法�？v觀近幾年高考，主要以考察探究性實驗和物質制備實驗為主。這些探究性和制備性實驗的試題，綜合性強，理論和實踐的聯系緊密，有的還提供一些新的信息，這就要求學生必須認真、細致的審題，聯系所學過的知識和技能，進行知識的類比、遷移、重組，全面細致的思考才能得出正確的結論。探究性實驗的一般思路是：1.準確地把握實驗目的；2.利用已學知識，分析如何實現這個目的-－實驗原理；3.結合實驗材料，初步確定設計對策－－實驗方案。