Question

鐵在冷的濃硫酸中能發生鈍化。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。實驗室現有下列試劑： 0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液、0.1 mol/L KI溶液、3％H2O2溶液、淀粉溶液、蒸餾水。請你協助他們探究所得溶液和氣體的成分。

提出猜想

Ⅰ．所得溶液中的金屬離子可能含有Fe2＋和Fe3＋中的一種或兩種；

Ⅱ．所得氣體中可能含有  ▲  中的一種或兩種。

實驗探究

	實驗操作	預期現象	結  論
驗證猜想Ⅰ	步驟①：取少量0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液，滴入所得溶液	▲	▲
	步驟②：  ▲	▲	含有Fe3＋
驗證猜想Ⅱ	將所得氣體通入如下裝置	▲	含有兩種氣體

Answer 1

提出猜想

SO2、H2

實驗探究

猜想Ⅰ

步驟① 溶液紫紅色褪去  含有Fe2＋

步驟② 另取少量所得溶液，滴加KI和淀粉溶液  溶液變為藍色

猜想Ⅱ

甲中KMnO4溶液褪色，乙中KMnO4溶液顏色不變，試管中收集到氣體

問題討論

不正確。若溶液中含有Fe3＋則無法檢驗溶液中是否含有Fe2＋

解析:

加熱條件下鐵與濃硫酸反應的化學原理，可以根據銅與濃硫酸反應的原理遷移，其產物有硫酸鐵和二氧化硫；同時注意到隨著反應的進行，硫酸的濃度變稀，鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣。猜想Ⅰ實際是Fe3＋、Fe2＋的檢驗，因為給出的結論中兩種氣體均有，所以一定含有Fe2＋。猜想Ⅱ是SO2、H2的檢驗，但要注意試劑、操作和裝置對檢驗方法的限制，例如H2的檢驗不能采用爆鳴實驗。教材中Fe2＋的檢驗采用的試劑是KSCN溶液和氯水，但該方法在有Fe3＋的檢驗存在的條件下不能使用。