Question

某校化學(xué)興趣小組在探究鐵與濃硫酸的反應(yīng)時(shí)，將教材中銅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置(圖Ⅰ)改為下圖Ⅱ所示的裝置。
   
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）寫出圖Ⅰ中虛框處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_________。
（2）圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)裝置與圖Ⅰ相比較，其優(yōu)點(diǎn)是：①能更好地吸收有毒氣體SO₂，防止其污染環(huán)境；②_________。
（3）下列對(duì)導(dǎo)管a的作用分析中正確的是_________ (填字母)。
A．加熱反應(yīng)過(guò)程中，可上下移動(dòng)導(dǎo)管a，起攪拌作用
B．停止加熱，試管內(nèi)的壓強(qiáng)減小，從導(dǎo)管a進(jìn)入的空氣可增大試管A內(nèi)的壓強(qiáng)，防止倒吸
C．停止反應(yīng)，撤裝置之前往導(dǎo)管a中通入空氣，可排除裝置內(nèi)的SO₂氣體，防止其污染環(huán)境
（4）反應(yīng)一段時(shí)間后，將試管A取下，然后將試管A中溶液倒入另一盛有適量水的試管D中。該小組同學(xué)為確定溶液中所存在的金屬離子，進(jìn)行下列探究過(guò)程。
①提出假設(shè)：
假設(shè)Ⅰ：只含有Fe^3＋。假設(shè)Ⅱ：_________。假設(shè)Ⅲ：_________。
②實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：
分別取少量試管D中溶液，選用提供的試劑，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)溶液中所存在的金屬離子。請(qǐng)?zhí)顚懴卤砜瞻?可以不填滿，也可以增加)。
提供的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO₄溶液。

步驟	所選試劑	現(xiàn)象及結(jié)論
1
2
3

 

Answer 1

（共12分）
（1）Cu＋2H₂SO₄(濃) CuSO₄＋2H₂O＋SO₂↑（2分）；    
（2）能隨開(kāi)隨停，便于控制反應(yīng)的進(jìn)行（2分）；
（3）BC （2分）
(4) ①假設(shè)Ⅱ：只含有Fe^2＋　（1分）
假設(shè)Ⅲ：同時(shí)含有Fe^2＋和Fe^3＋�。�1分）
②（各1分）

步驟	所選試劑	現(xiàn)象、結(jié)論
1	KSCN溶液	若溶液變紅，則含有Fe3＋； 若不變紅，則不含有Fe3＋
2	稀H2SO4、KMnO4溶液	若KMnO4溶液褪色，則含有Fe2＋；若不褪色，則不含有Fe2＋

 

解析試題分析：
（2）鐵絲可進(jìn)可出，便于控制反應(yīng)的進(jìn)行。
（3）鐵絲可進(jìn)出，起到攪拌的作用，玻璃導(dǎo)管沒(méi)有攪拌作用。A錯(cuò)，選BC。
(4) ①若硫酸過(guò)量，得Fe^3＋；鐵過(guò)量，得Fe^2＋；若過(guò)量一部分，同時(shí)含有Fe^2＋和Fe^3＋。
②Fe^3＋和KSCN溶液反應(yīng)，溶液變紅；Fe^2＋遇KSCN溶液不變紅，加KMnO₄溶液后，變紅。
考點(diǎn)：本題以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，考查實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等知識(shí)。