Question

合肥市某校化學(xué)興趣小組為探究鐵與濃硫酸反應(yīng),設(shè)計(jì)了如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(1)實(shí)驗(yàn)過程中,觀察到B中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是                                                　。
一段時(shí)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(dòng)的鐵絲”代替“直接投入鐵片”的優(yōu)點(diǎn)是                                                              　;
反應(yīng)結(jié)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(yīng)當(dāng)采取的操作是                                 　。
(3)反應(yīng)一段時(shí)間后,他們對(duì)A中溶液的金屬陽(yáng)離子進(jìn)行了探究。
①提出假設(shè):
假設(shè)1:溶液中只存在Fe²⁺;
假設(shè)2:　                                  ; 
假設(shè)3:溶液中存在Fe²⁺和Fe³⁺。
②請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)1,寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論。限選試劑:酸性KMnO₄溶液、NaOH溶液、淀粉KI溶液、KSCN溶液。

實(shí)驗(yàn)操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論

 

Answer 1

(1)品紅溶液褪色　H₂
(2)便于控制鐵與濃硫酸的反應(yīng)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(shí)驗(yàn)操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)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(shí)間后再加入少量氯水	加入KSCN溶液不顯紅色,繼續(xù)加入少量氯水,溶液顯紅色	溶液中不存在Fe3+,存在Fe2+

 

(1)A中開始可能發(fā)生的反應(yīng)有:2Fe+6H₂SO₄(濃)Fe₂(SO₄)₃+3SO₂↑+6H₂O、Fe+Fe₂(SO₄)₃3FeSO₄,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃硫酸變?yōu)橄×蛩?鐵與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。
(2)將抽動(dòng)的鐵絲脫離液面,反應(yīng)停止,將抽動(dòng)的鐵絲插入液面,反應(yīng)開始;鼓入空氣將試管內(nèi)的氣體排出。
(3)檢驗(yàn)Fe²⁺時(shí)必須防止Fe³⁺的干擾,Fe³⁺與酸性高錳酸鉀溶液不反應(yīng),而Fe²⁺具有較強(qiáng)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。