Question

9．某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸混合加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体．为此他们设计了如图装置验证所产生的气体．
（1）写出下列几种装置的作用：B防止倒吸，C验证有SO₂生成，同时除去SO₂，G防止空气中的H₂O进入F．
（2）证明有SO₂生成的现象是酸性高锰酸钾溶液颜色变浅．
（3）可以证明气体A装置生成气体中含有H₂的实验现象是E中：黑色（CuO）变成红色（Cu），F中：白色粉末变成蓝色．如果去掉装置D，还能否根据F中的现象判断气体中有H₂？不能（填“能”或“不能”），原因是混合气体中可能有H₂O，会干扰H₂的检验．
（4）反应后A的溶液中含有Fe³⁺和Fe²⁺，检验其中的Fe²⁺的方法是取少量A溶液，滴加酸性高锰酸钾溶液，若红色褪去，则证明有Fe²⁺；检验其中Fe³⁺的方法是取少量A溶液，滴加KI和淀粉溶液，若溶液变为蓝色，则证明有Fe³⁺．

Answer 1

分析 （1）熄灭A装置中酒精灯时，会造成倒吸；酸性高锰酸钾溶液能和二氧化硫发生反应而褪色；空气中的H₂O会进入F产生影响；
（2）二氧化硫能和酸性高锰酸钾溶液反应而使其褪色；
（3）氢气和氧化铜反应生成铜单质，水能使无水硫酸铜变蓝，加热时水会蒸发而导致产生的气体中含有水蒸气，从而造成干扰；
（4）亚铁离子能使酸性高锰酸钾溶液褪色；碘单质遇到淀粉会变蓝色，据此检验离子即可．

解答 解：（1）熄灭A装置中酒精灯时，A装置中气体冷却压强减小，C装置中溶液易进入A试管中产生倒吸现象，所以B装置的作用是防止倒吸；酸性高锰酸钾溶液有强氧化性，二氧化硫能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使其褪色，所以酸性高锰酸钾的作用是：验证有SO₂生成，同时除去SO₂；空气中含有水蒸气，如果没有G装置，水蒸气进入F装置干扰实验，所以G的作用是：防止空气中的H₂O进入F，
故答案为：防止倒吸；验证有SO₂生成，同时除去SO₂；防止空气中的H₂O进入F；
（2）二氧化硫有还原性，酸性高锰酸钾有强氧化性，二者能发生氧化还原反应而使酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，
故答案为：酸性高锰酸钾溶液颜色变浅；
（3）生成的气体经洗气和干燥后剩余的气体就是氢气，氢气有还原性能和氧化铜在加热条件下发生置换反应生成铜单质，生成的水遇无水硫酸铜时白色固体变蓝色，所以证明含有氢气的现象是：E中黑色（CuO）变成红色（Cu），F中白色粉末变成蓝色；制取的气体中含有水蒸气，如果去掉D装置，会干扰H₂的检验，所以不能，
故答案为：黑色（CuO）变成红色（Cu）；白色粉末变成蓝色；不能；因为混合气体中可能含H₂O，会干扰H₂的检验；
（4）酸性高锰酸钾有强氧化性，能氧化二氧化硫而使其褪色，所以检验亚铁离子的方法是：取A的溶液，滴加酸性高锰酸钾溶液，若红色褪去，证明有Fe²⁺，铁离子和碘离子之间可以发生反应，生成碘单质和亚铁离子，所以取少量A溶液，滴加KI和淀粉溶液，若溶液变为蓝色，则证明有Fe³⁺，
故答案为：取A的溶液，滴加酸性高锰酸钾溶液，若红色褪去，证明有Fe²⁺；取少量A溶液，滴加KI和淀粉溶液，若溶液变为蓝色，则证明有Fe³⁺．

点评 本题考查综合实验探究知识，属于综合知识的考查，难度不大，意在考查考生对化学实验基本方法和技能的掌握情况．