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.他们进行了如下的假设:假设1:溶液中铁元素既有Fe3+也有Fe2+假� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

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①：往a试管中滴入。
步骤②：往b试管中滴入。		溶液含有Fe³⁺

（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	预期现象	结论
取反应后的A溶液分装在a、b两试管，步骤①：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②：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⁺

试题分析：（1）SO₂具有漂白性、酸性、还原性和氧化性，读图可知，该实验用品红溶液检验是否有SO₂生成，若品红溶液褪色或变浅，说明装置A中反应产生的气体含有SO₂；（2）氢气具有强还原性，在加热条件下能使黑色的氧化铜还原为红色的单质铜，H₂被氧化为能使白色的无水CuSO₄固体变蓝的H₂O，若装置E中黑色固体变为红色，F中白色粉末变为蓝色，说明装置A中放出的气体中含有H₂；（3）常温下铁被浓硫酸钝化，表面有一层致密氧化物薄膜，加热下强氧化性、强酸性的浓硫酸可以将铁氧化为铁盐，而过量的单质铁可以将铁盐还原为亚铁盐，因此反应后A的溶液中铁元素可能既有Fe²⁺又有Fe³⁺，也可能只有Fe³⁺，还可能只有Fe²⁺，根据已知假设1、假设2的信息推断假设3为溶液中铁元素只有Fe²⁺；根据铁及其化合物的性质可知，Fe²⁺具有还原性，能使酸性KMnO₄溶液褪色，Fe³⁺具有氧化性，能将KI溶液还原为能使淀粉溶液变蓝的I₂，Fe²⁺遇KSCN溶液不变红，而Fe³⁺遇KSCN溶液变红，大量含有Fe³⁺的溶液呈黄色，与溴水的颜色相同，由此可以选择适当的试剂设计实验方案验证A的溶液中既有Fe²⁺又有Fe³⁺。

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某学习小组在实验室模拟侯氏制碱法制备纯碱，其实验流程如下：

请回答下列问题：
（1）食盐溶液中含SO₄²^－等杂质，不能用于除去SO₄²^－的试剂是_________（填序号）。
a． Ba(OH)₂ b．Ba(NO₃)₂ c． BaCl₂ d． Na₂CO₃
（2）实验制备碳酸氢钠用到下列装置：

①实验装置中各接口的连接是d接____，e接_____，c接f。实验过程中先通入氨气的原因_____________。
②析出晶体后的溶液中含有大量的NH₄^＋，检验NH₄^＋的方法是__________________。
③瓶g内的溶液是___________________________________________。
（3）由碳酸氢钠制备纯碱的过程中用到的主要仪器除酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外，还有__________。
（4）用图电解饱和NaC1溶液的方法来制取NaOH、C1₂和H₂。

①反应中生成的C1₂从_______（填“A”或“B”）放出，检验C1₂所用试剂（用品）______________________。
②经过长时间电解后，向电解液中滴加酚酞试液，发现溶液并未变红色，试分析可能的原因__________。

某同学旅游时发现，苗族人的银饰美丽而富有民族文化，制作银饰时可以选用Fe（NO₃)₃溶液做蚀刻剂。受此启发，该同学所在的化学兴趣小组在实验室选用Fe(NO₃)₃溶液清洗做过银镜反应的试管，发现不但银镜溶解，而且较少产生刺激性气体。
化学兴趣小组对Fe(NO₃)₃溶液溶解银的原理进行探究：
【提出假设】假设1： Fe(NO₃)₃溶液显酸性，在此酸性条件下NO₃^-能氧化Ag；
假设2：Fe³⁺具有氧化性，能氧化Ag
【验证假设】
（1）甲同学验证假设1。
①他用淡紫色的Fe(N0₃)₃·9H₂0晶体（分析纯，M_r=404)配制1.5mol/L的Fe(N0₃)₃落液100mL。需要称取_____g Fe(N0₃)₃·9H₂0晶体，配制过程中所用到的仪器除烧杯、玻璃棒外还必需：__________
②测得1.5 mol/L的Fe(NO₃)₃溶液pH约为1，其原因用化学用语表示为____。
③将pH=1的HN0₃溶液加入到镀有银镜的试管中，振荡，观察到银镜慢慢溶解，产生无色气体并在液面上方变为红棕色，溶液中发生反应的离子方程式应是_____
④将1.5mol/L的Fe(NO₃)₃溶液加入到镀有银镜的试管中，振荡，观察到银镜很快溶解，并且溶液颜色加深。
（2）乙同学验证假设2。分别用溶质的质量分数为2%、10%的足量FeCl₃溶液加入到镀有银镜的试管中，振荡，都看不出银镜溶解。乙同学由此得出结论，假设2不成立。
你是否同意乙的结论?_______,简述理由：_______
【思考与交流】I甲同学的实验④中，溶液颜色为什么会加深？查阅资料得知，Fe²⁺能与NO形成配离子：

（棕色)。已知，同浓度的硝酸氧化性比Fe³⁺略强。
根据以上信息综合分析，浓、稀Fe(N0₃)₃溶液溶解银镜时，发生的反应有何不同？
__________________________________________

现有一瓶实验室放置已久的可能被氧化的Na₂SO₃固体，为了研究它的组成，请你参与同学们进行的如下探究活动：
可选用试剂：浓H₂SO₄、浓HNO₃、10%盐酸、0.1mol/LH₂SO₄、0.1mol/LHNO₃、0.1mol/LBaCl₂、0.1mol/LBa(NO₃)₂、3%H₂O₂、10%NaOH溶液、蒸馏水、品红溶液；仪器自选。
（1）提出假设
假设一：固体全部是Na₂SO₃；假设二：固体全部是Na₂SO₄；
假设三：。
（2）设计实验方案(略)；选用下图装置进行实验，该装置的优点是。

（3）进行实验：请在下表中用简要文字写出实验操作、预期现象和结论。

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取适量固体样品于微型试管中；在W管a处滴入、b处滴入；用胶管将W管与微型试管连接好
步骤2：用针筒吸入，将针头穿过微型试管的胶塞，向固体样品中注入该溶液。	。
步骤3：拨出针筒，吸入蒸馏水洗净；再吸入注入微型试管中	。

（4）若将上述探究过程中生成的气体通入到足量的新制漂白粉浓溶液中，则可生成白色沉淀。试写出该反应的离子方程式：。

下表中的实验操作能达到实验目的或得出相应结论的是

选项	实验操作	实验目的或结论
A	向盛有1mL 0.01mol·L^-1AgNO₃溶液的试管中滴加0.01mol·L^-1NaCl溶液，至不再有沉淀生成，再向其中滴加 0.01mol·L^-1NaI溶液，产生黄色沉淀。	常温下，Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
B	常温下，在0.1mol/L氨水中，加入少量NH₄Cl晶体，溶液的pH减小	NH₄Cl溶液显酸性
C	向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色；再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色	说明溶液中一定含有Fe²⁺
D	将少量某物质滴加到新制的氢氧化铜悬浊液中，加热后有红色沉淀生成	说明该物质一定是醛

下列实验过程中，始终无明显现象的是 (　　)

A．NO₂通入FeSO₄溶液中

B．CO₂通入CaCl₂溶液中

C．NH₃通入AlCl₃溶液中

D．SO₂通入已酸化的Ba(NO₃)₂溶液中

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