Question

某校化學興趣小組為探究鐵與濃硫酸的反應，設計了圖1、圖2所示裝置進行實驗．
（1）比較兩個實驗裝置，圖2裝置的優點是：
①能更好的吸收有毒氣體SO₂防止其污染環境；
②

便于控制反應的發生和停止

．
（2）導氣管e有兩個主要作用：一是在反應過程中，因導管插入液面下，可起到”液封”作用阻止SO₂氣體逸出而防止污染環境；二是

停止加熱時，能防止倒吸或平衡壓強

．
（3）能說明有SO₂氣體產生的實驗現象是

品紅溶液褪色

．
（4）反應一段時間后，用滴管吸取A試管中的溶液滴入到適量水中作為試樣，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Fe²⁺；
Ⅲ：既有Fe³⁺又有Fe²⁺．
為驗證Ⅱ、Ⅲ的可能性，選用如下試劑，填寫下列空格：
A．稀HCl溶液       B．稀硫酸          C．KSCN溶液      D．酸性KMnO₄溶液
E．NaOH溶液        F．淀粉KI溶液      G．H₂O₂溶液
驗證Ⅱ：取試樣，先滴加少量的

C

（填試劑序號，下同），振蕩，再滴加少量的

G

，根據溶液顏色的變化可確定假設Ⅱ是否正確．
驗證Ⅲ：步驟1．取試樣，滴加少量的

C（或F）

（填試劑序號），溶液的顏色變

紅（或藍）

色，則試樣中含有Fe³⁺發生反應的離子方程式為

Fe³⁺+3SCN^-═Fe（SCN）₃或2I^-+2Fe³⁺=I₂+2Fe²⁺

．
步驟2．再取適量的試樣滴加少量的

D

（填試劑序號），溶液顏色的變化為

酸性KMnO₄溶液的淺紅色褪去

，則試樣中含有Fe²⁺．

Answer 1

分析：（1）圖2裝置中Fe絲可以抽動，能控制反應的發生和停止，有尾氣處理裝置；
（2）導氣管e與外界連通能起到平衡壓強防止倒吸的作用；
（3）根據檢驗二氧化硫的方法分析；
（4）驗證Ⅱ：檢驗Fe²⁺，先加KSCN溶液，再加H₂O₂溶液；
驗證Ⅲ：步驟1．檢驗Fe³⁺，加KSCN溶液，變紅色；或加淀粉KI溶液，變藍色；
步驟2．既有Fe³⁺又有Fe²⁺時，檢驗Fe²⁺要加酸性KMnO₄溶液，

解答：解：（1）圖2裝置中Fe絲可以抽動，能控制反應的發生和停止，而且有尾氣處理裝置，
故答案為：便于控制反應的發生和停止；
（2）導氣管e與外界連通能起到平衡壓強防止倒吸的作用，
故答案為：停止加熱時，能防止倒吸或平衡壓強；
（3）二氧化硫具有漂白性，能是品紅溶液褪色，
故答案為：品紅溶液褪色；
（4）驗證Ⅱ：檢驗Fe²⁺，先加KSCN溶液，再加H₂O₂溶液；
故答案為：C，G；
驗證Ⅲ：步驟1．檢驗Fe³⁺，加KSCN溶液，變紅色，發生的反應為：Fe³⁺+3SCN^-═Fe（SCN）₃；或加淀粉KI溶液，變藍色，其反應為：2I^-+2Fe³⁺=I₂+2Fe²⁺；
故答案為：C（或F），紅（或藍），Fe³⁺+3SCN^-═Fe（SCN）₃或2I^-+2Fe³⁺=I₂+2Fe²⁺；
步驟2．既有Fe³⁺又有Fe²⁺時，檢驗Fe²⁺要加酸性KMnO₄溶液，高錳酸鉀溶液褪色證明有二價鐵離子，
故答案為：D，酸性KMnO₄溶液的淺紅色褪去；

點評：本題主要考查了實驗方案的設計，依據鐵與濃硫酸反應的原理是解答的關鍵，題目較難．