Question

某校化學(xué)小組為探究鐵與濃硫酸反應(yīng)，設(shè)計(jì)了圖1、圖2兩套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

（1）導(dǎo)氣管e有兩個(gè)主要作用：一是在反應(yīng)過程中，因?qū)Ч懿迦胍好嫦拢�可起到“液封”作用阻止SO₂氣體逸出而防止污染環(huán)境；二是

 

；
（2）比較兩套實(shí)驗(yàn)裝置，圖2裝置還有的優(yōu)點(diǎn)是：①

 

；②

 

；
（3）能說明有SO₂氣體產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

 

（4）反應(yīng)一段時(shí)間后，用滴管吸取A試管中溶液滴入適量水中為試樣，試樣中所含金屬離子的成分有以下三種可能：
I：只含有Fe³⁺II：只含有Fe^2+Ⅲ：既有Fe³⁺又有Fe²⁺為驗(yàn)證Ⅱ、Ⅲ的可能性，請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌崭瘢?br />驗(yàn)證Ⅱ：取試樣，先滴加少量的KSCN溶液，再滴加少量試劑X，若溶液顏色先為無色后變?yōu)榧t色，則試樣中只含有Fe²⁺．試劑X為

 

；
驗(yàn)證Ⅲ：
步驟1．取試樣，滴加少量的KSCN溶液，溶液變紅色，則試樣中含有Fe³⁺；
步驟2．

 

則試樣中含有Fe²⁺，
此反應(yīng)的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：

分析：（1）導(dǎo)氣管e與外界連通能起到平衡壓強(qiáng)防止倒吸的作用；
（2）對(duì)比圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)裝置與圖Ⅰ裝置，得出圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)裝置的優(yōu)點(diǎn)；
（3）二氧化硫具有漂白性，可使品紅褪色；
（4）驗(yàn)證Ⅱ：X的作用是把亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子，鐵離子遇硫氰化鉀變紅色；
驗(yàn)證Ⅲ：分別根據(jù)檢驗(yàn)亞鐵離子、鐵離子的常用方法進(jìn)行設(shè)計(jì)檢驗(yàn)方案．

解答： 解：（1）導(dǎo)氣管e與外界連通能起到平衡壓強(qiáng)防止倒吸的作用，
故答案為：停止加熱時(shí)，防止倒吸或平衡壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)圖示裝置可知，圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)裝置比圖Ⅰ能更好地吸收有毒氣體SO₂，防止其污染環(huán)境；圖Ⅰ不能控制反應(yīng)的進(jìn)行，而圖Ⅱ可以隨開隨停，便于控制反應(yīng)的進(jìn)行，避免了資源浪費(fèi)，減少了污染物生成，
故答案為：能更好的吸收有毒氣體SO₂，防止其污染環(huán)境；便于控制反應(yīng)的發(fā)生和停止 
（3）二氧化硫具有漂白性，可使品紅褪色，品紅溶液褪色或顏色變淺，說明有二氧化硫生成，故答案為：品紅溶液褪色或顏色變淺；
（4）驗(yàn)證Ⅱ：欲證明某溶液中不含F(xiàn)e³⁺可能含有Fe²⁺，應(yīng)加入硫氰酸鉀溶液無現(xiàn)象，加入氯水或過氧化氫溶液將亞鐵離子氧化成鐵離子，變?yōu)檠�紅色證明不含有鐵離子，可能含有亞鐵離子，
故答案為：新制氯水或過氧化氫溶液；
驗(yàn)證Ⅲ：檢驗(yàn)溶液中是否含有鐵離子、亞鐵離子，可以使用硫氰化鉀溶液檢驗(yàn)鐵離子，若溶液變紅，則含有Fe³⁺，
然后使用稀硫酸和高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)亞鐵離子，KMnO₄溶液紫紅色褪去或變淺，則含有Fe²⁺，反應(yīng)的離子方程式為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
故答案為：取適量的試樣，滴加到少量酸性高錳酸鉀溶液中，溶液的顏色由紫紅色褪去或變淺；5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了濃硫酸的性質(zhì)、鐵離子、亞鐵離子的檢驗(yàn)方法，題目難度中等，明確檢驗(yàn)鐵離子、亞鐵離子的檢驗(yàn)方法是解題關(guān)鍵．