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1、某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸的反应,设计了图1、图2所示装置进行实验。(1)比较两个实验装置,图2装置的优点是: 能更好的吸收有毒气体SO2防止其污染环境; 便于控制反应的发生和停止 。(2)导气管e有两个主要作用:一是在反应过程中,因导管插入液面下,可起到”液封”作用阻止SO2气体逸出而防止污染环境;二是停止加热时,能防止倒吸或平衡压强。(3)能说明有SO2气体产生的实验现象是品红溶液褪色。(4)反应一段时间后,用滴管吸取A试管中的溶液滴入到适量水中作为试样,试样中所含金属离子的成分有以下三种可能: :只含有Fe3+;:只含有Fe2+;:既有Fe3+又有Fe2+。为验证、的可能性,选用如
2、下试剂,填写下列空格A、 稀HCl溶液 B稀硫酸CKSCN溶液D酸性KMnO4溶液E.NaOH溶液 F.淀粉KI溶液 G. H2O2溶液验证:取试样,先滴加少量的 C (填试剂序号,下同),振荡,再滴加少量的 G ,根据溶液颜色的变化可确定假设是否正确。验证:步骤1.取试样,滴加少量的 C(或F) (填试剂序号),溶液的颜色变 红(或蓝) 色，则试样中含有Fe3+发生反应的离子方程式为 Fe3+3SCN=Fe(SCN)3或(2Fe3+2I=2 Fe2+I2) 。步骤2.再取适量的试样滴加少量的 D (填试剂序号),溶液颜色的变化为 酸性KMnO4溶液的浅红色褪去 ,则试样中含有Fe2+。某校化
3、学兴趣小组为探究铁与浓硫酸的反应,设计了图1、图2所示装置进行实验。（1）能说明有SO2气体产生的实验现象是 B中品红溶液褪色 。（2）图2中导气管e的主要作用为 停止加热时，能防止倒吸或平衡压强 。（3）上述装置中图2中的NaOH溶液能吸收SO2尾气，防止污染，如将其更换为酸性KMnO4溶液，同样可以达到目的，试写出酸性KMnO4溶液与SO2反应的化学方程式：2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 。（4）对比两套实验装置，不难发现图2装置除了能更好的吸收有毒气体SO2防止其污染环境外，还有一个非常明显的优点，你认为是 便于控制反应的发生和停止 。（5）反应
4、一段时间后停止反应，待冷却后用胶头滴管吸取A试管中的溶液滴入到适量水中作为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能：只含有Fe3+； ：只含有Fe2+； ：既有Fe3+又有Fe2+。为确认溶液的成分，选用如下试剂：A稀HCl溶液 B稀硫酸 CKSCN溶液 D酸性KMnO4溶液ENaOH溶液 FH2O2溶液试完成下列相关的实验探究： 实验步骤 实验现象及结论1、取一支洁净的试管，滴加1-2mL的试样溶液，再向试管中滴加几滴KSCN溶液（1）如果没有观察到溶液颜色的明显变化 ，则说明成立。（2）如果观察到溶液颜色转化为红色，则说明溶液中存在Fe3+，则或成立。2、 另取一支洁净的试管，加1-2
5、mL试样溶液，用胶头滴管逐滴滴加酸性KMnO4溶液。如果滴加酸性KMnO4溶液后溶液的紫红色褪色，则说明溶液中含有Fe2+，说明成立；如果滴加酸性KMnO4溶液后溶液紫红色不褪，则说明溶液中没有Fe2+，说明成立。5Fe2+ + MnO4- +8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ +4H2O 。铁在冷的浓硫酸中能发生钝化现象。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。为此，他们设计了如下装置验证所产生的气体。（1）证明反应所产生的气体中有SO2生成的现象是 。（2）证明气体中含有氢气的实验现象是 。（3）为了进一步探究反应后A溶液中铁元素的价态，他们进行
6、了如下的假设：假设1：溶液中铁元素既有Fe3+也有Fe2+假设2：溶液中铁元素只有Fe3+假设3：溶液中铁元素只有_基于假设1，现有试剂：0.01 mol/L酸性KMnO4溶液、稀溴水溶液、0.1 mal/L KI溶液、淀粉溶液、KSCN溶液，蒸馏水。请探究其所得溶液。请完成表中内容。【实验探究】实验操作预期现象结论取反应后的A溶液分装在a、b两试管，步骤：往a试管中滴入 。 步骤：往b试管中滴入 。 （16分）（1）品红试液变浅（或褪色） （2分）（2）E中黑色(CuO)变成红色，F中白色粉末(CuSO4)变成蓝色；（2分）（3）假设3：溶液中铁元素只有Fe2+ （2分）【实验探究】实验操作
7、预期现象结论取反应后的A溶液分装在a、b两试管，步骤：往a试管中滴入少量（1分）0.01mol/L酸性KMnO4溶液（1分）。KMnO4溶液的紫红色褪去（或变浅）（2分） 溶液含有Fe2+（2分）步骤：往b试管中滴入几滴（1分）KSCN溶液，充分振荡（1分）或几滴（或少量）0.1mol/LKI溶液和淀粉溶液（1分） 。溶液变为血红色（2分）或溶液变为蓝色（2分）溶液含有Fe3+两组同学对铁及其化合物的性质进行探究。（1）一组同学用图1所示装置对铁与浓硫酸的反应进行实验。已知： 2Fe + 6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3 + 3SO2+ 6H2O。请你参与探究并回答相关问题。 检查装置气
8、密性后，将过量的铁屑和一定量的浓硫酸放入烧瓶，塞紧橡皮塞，开始计时。t1时开始加热，在铁屑表面逐渐产生气泡，当有大量气泡产生时，控制反应温度基本不变。甲同学将收集到的气体体积与时间的关系粗略地表示为图2。在0t1时间段，铁屑表面没有气泡生成，说明铁在浓硫酸中发生了 ；t1t2时间段，反应生成的气体是 。t2时，取少量反应液，先滴加少量新制饱和氯水，然后滴加KSCN溶液，呈现血红色。若再滴加过量新制氯水，却发现红色褪去。同学们对红色褪去的原因提出各自的假设。乙同学的假设是：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。你的另一种假设是 ；为了验证你的假设，请设计一种简便的实验方案 。（2）另一组同学对铁和稀硝酸的反应进行探究。他们用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸进行实验，若HNO3只被还原成NO，且反应结束后溶液中含有Fe3+和Fe2+，则的取值范围是 ；为证实上述混合液中含有Fe2+，可以采取这样的做法：先取样，再加入 试剂，观察到溶液发生明显的颜色变化时，可以说明Fe2+的存在。（1） 钝化 ； SO2 H2 溶液中SCN-被氧化； 向褪色后的溶液中加入FeCl3溶液，若不恢复红色，则我的假设成立（或：向褪色后的溶液中加入KSCN溶液，若恢复红色，则我的假设成立） （2） （1/4 3/8） ； 酸性KMnO4
