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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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：。

【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:

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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

．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⁺+5SO₄^2-+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

．
（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

．
（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

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

SO₂

【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：。

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