Question

（2012?河西區二模）某研究小組為探究鐵和濃硫酸的反應，設計了如下圖所示裝置進行實驗．請按要求回答下列問題：

（1）上圖裝置存在不足，請在圖中C處畫出所需裝置并標注試劑名稱

．
（2）實驗前要檢查A、B裝置的氣密性，其操作為在接口E處接一導氣管F，將F的末端浸入液面以下，

向A試管加水至玻璃管D末端浸入液面以下

，安好裝置，用酒精燈微熱試管人，觀察

導氣管F管口處有氣泡冒出

，停止加熱，F中有一段液柱，證明該裝置的氣密性好．
（3）為探究該反應產生的氣體性質，將網個棉球上分別滴加少量試劑，按圖示安好裝置，加熱試管A，觀察四個棉球顏色變化情況，并記錄，請填寫下表空白：

棉球	棉球上滴加的試劑	實驗現象	解釋或結論
i	品紅溶液	棉球變為白色，微熱后又恢復紅色
ii	FeCl3溶液	棉球變為淺綠色	離子方程式： SO2+2Fe3++2H2O=2Fe3++SO42ˉ+4H+ 結論： SO2有還原性
iii	Na2S溶液	棉球變為淺黃色	解釋：淺黃色物質是 S 結論： SO2有氧化性
iv	石蕊試液	棉球變為紅色	化學方程式： SO2+H2O?H2SO3 結論：該氣體屬于酸性氧化物

（4）反應結束拆卸裝置前，不需打開膠塞，就可使裝置中殘留的有毒氣體完全吸收，應采取的操作足

從D管口向試管A中鼓入足量空氣

．
（5）為探究試管A反應后的溶液中產物種類，小組同學提出3種假設，①只含有Fe³⁺②只含有Fe²⁺③既含有Fe³⁺又含有Fe²⁺，完成此探究實驗所需試劑至少有

KSCN溶液和K₃[Fe（CN）₆]溶液或KSCN溶液和KMnO₄溶液

．

Answer 1

分析：（1）鐵和濃硫酸加熱反應生成的 氣體為二氧化硫氣體，二氧化硫是污染性氣體不能排放到空氣中，需要用氫氧化鈉溶液吸收，吸收需要防止倒吸；
（2）依據裝置中壓強關系和液面變化檢驗裝置氣密性；
（3）i棉球變為白色，微熱后又恢復紅色是二氧化硫氣體的漂白性檢驗；
ii棉球變為淺綠色，利用二氧化硫的還原性和三價鐵鹽溶液發生氧化還原反應生成亞鐵鹽溶液為淺綠色；
iii棉球變為淺黃色，是利用二氧化硫的氧化性氧化硫離子生成單質硫；
iv棉球變為紅色，利用二氧化硫是酸性氧化物溶于水生成酸使石蕊試液變紅；
（4）從D管口向試管A中鼓入足量空氣 把二氧化硫趕凈；
（5）依據鐵離子和亞鐵離子的特征檢驗試劑和實驗現象分析判斷．

解答：解：（1）鐵和濃硫酸加熱反應生成的 氣體為二氧化硫氣體，二氧化硫是污染性氣體不能排放到空氣中，需要用氫氧化鈉溶液吸收，吸收需要防止倒吸，裝置圖為：，故答案為：；
（2）利用壓強關系進行檢驗，實驗前要檢查A、B裝置的氣密性，其操作為在接口E處接一導氣管F，將F的末端浸入液面以下，向A試管加水至玻璃管D末端浸入液面以下，安好裝置，用酒精燈微熱試管，觀察導氣管F管口處有氣泡冒出，停止加熱，F中有一段液柱，證明該裝置的氣密性好，
故答案為：向A試管加水至玻璃管D末端浸入液面以下；導氣管F管口處有氣泡冒出；
（3）i二氧化硫具有漂白性，能使品紅試液褪色，加熱恢復原來的顏色，故答案為：品紅試液；
ii二氧化硫具有還原性和氯化鐵發生氧化還原反應生成氯化亞鐵溶液呈淺綠色，反應的離子方程式為SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=2Fe³⁺+SO₄²ˉ+4H⁺，
故答案為：FeCl₃溶液；SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=2Fe³⁺+SO₄²ˉ+4H⁺；SO₂有還原性；
iii硫化鈉中的硫離子具有還原性可以被二氧化硫氧化為單質硫，說明二氧化硫具有氧化性，故答案為：S；SO₂有氧化性；
iv二氧化硫是酸性氧化物溶于水和水反應生成亞硫酸具有酸性，使石蕊試液變紅色；發生的反應為SO₂+H₂O?H₂SO₃，故答案為：石蕊試液；SO₂+H₂O?H₂SO₃；
（4）反應結束拆卸裝置前，不需打開膠塞，就可使裝置中殘留的有毒氣體完全吸收，應采取的操作，從D管口向試管A中鼓入足量空氣，
故答案為：從D管口向試管A中鼓入足量空氣；
（5）為探究試管A反應后的溶液中產物種類，小組同學提出3種假設，①只含有Fe³⁺②只含有Fe²⁺③既含有Fe³⁺又含有Fe²⁺，取試液與試管中，加入KSCN溶液變血紅色證明鐵離子的存在；另取溶液與試管中，加入K₃[Fe（CN）₆]溶液變藍色，或加入KMnO₄溶液 褪色證明含有亞鐵離子；依據檢驗試劑和檢驗方法設計實驗進行驗證，
故答案為：KSCN溶液和K₃[Fe（CN）₆]溶液或KSCN溶液和KMnO₄溶液．

點評：本題考查了濃硫酸性質的分析，濃硫酸與鐵反應產物的判斷檢驗方法，二氧化硫性質的實驗驗證方法，掌握實驗基礎和物質性質是解題關鍵，題目難度中等．