题目内容

(16分)铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。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。实验室现有下列试剂: 0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液、0.1 mol/L KI溶液、3%H2O2溶液、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。

【提出猜想】

Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2和Fe3中的一种或两种;

Ⅱ.所得气体中可能含有    中的一种或两种。

【实验探究】

 

实验操作

预期现象

结  论

验证猜想Ⅰ

步骤①:取少量0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液,滴入所得溶液

   

   

步骤②:   

   

含有Fe3

验证猜想Ⅱ

将所得气体通入如下装置

   

含有两种气体

【问题讨论】

有同学提出,若另外选用KSCN溶液,则仅利用KSCN和H2O2两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究,请对该观点进行评价:                                                 

 

【答案】

【提出猜想】 SO2、H2(2分)

【实验探究】

猜想Ⅰ:步骤① 溶液紫红色褪去(2分)      含有Fe2(2分)

步骤② 另取少量所得溶液,滴加KI和淀粉溶液(2分)  溶液变为蓝色(2分)

猜想Ⅱ: 甲中KMnO4溶液褪色,乙中KMnO4溶液颜色不变,试管中收集到气体(3分)

【问题讨论】 不正确。若溶液中含有Fe3则无法检验溶液中是否含有Fe2(3分)

【解析】

 

练习册系列答案
相关题目
某同学设计下图装置进行铁和浓H2SO4反应的实验探究,请回答下列问题.

(1)将16克铁粉放入烧瓶中,由分液漏斗放入20mL 18mol/L的浓H2SO4,结果没有任何反应现象,原因是
铁在冷的浓硫酸中钝化
铁在冷的浓硫酸中钝化
.随后点燃A处酒精灯,就有气体产生了.
(2)随着反应的进行,B中酸性KMnO4溶液颜色逐渐变浅(产物中有Mn2+),请用离子方程式表示:
2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+
2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+
,C中品红溶液颜色始终没有变化.
(3)当G处有持续稳定的气泡时,再点燃E处酒精灯,这样操作的原因是
待反应产生的H2将装置中的空气排尽再加热,防止H2与空气混合加热爆炸
待反应产生的H2将装置中的空气排尽再加热,防止H2与空气混合加热爆炸

(4)反应一段时间后,E、F处可观察到明显的现象,F处的实验现象
白色粉末变为蓝色
白色粉末变为蓝色

(5)为了确保实验的严谨性和F中现象的可信性,通常在F装置后再接一个装置G,则G中盛放的液体可以是
CD
CD

A.CaCl2溶液          B.Ca(OH)2溶液      C.浓硫酸     D.CCl4
(6)将a mol Fe与含b mol H2SO4的浓硫酸共热,假设按本题的过程进行反应,如果Fe与H2SO4均恰好完全反应,则生成的有
气体1是
H2
H2
,其物质的量为
(2a-b)
(2a-b)
mol,
气体2是
SO2
SO2
,其物质的量为
(b-a)
(b-a)
mol.

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