题目内容

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）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：Ⅰ：只含有Fe3+；Ⅱ：只含有Fe2+；Ⅲ：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      C．KSCN溶液    D．酸性KMnO4溶液E．NaOH溶液     F．H2O2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有明显变化，则说明Ⅱ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Ⅰ或Ⅲ成立．
2、
另取一支洁净的试管，加1-2mL试样溶液，用胶头滴管逐滴滴加酸性高锰酸钾溶液 
如果滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液的紫红色褪色，则说明溶液中含有亚铁离子，说明Ⅲ成立；如果滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液紫红色不褪，则说明溶液中没有亚铁离子，说明Ⅰ成立．

分析 （1）二氧化硫能够使品红溶液褪色，据此可判断是否生成二氧化硫；
（2）导气管e与外界连通能起到平衡压强防止倒吸的作用；
（3）酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能够与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸、硫酸锰和水；
（4）图2装置中Fe丝可以抽动，能控制反应的发生和停止；
（5）铁离子与硫氰化钾反应可以生成血红色的溶液，用此来检验三价铁离子，二价铁离子的检验是得用其还原性；亚铁离子被高锰酸钾氧化，然后再利用硫氰化钾进行确定．

解答 解：（1）二氧化硫具有漂白性，能是品红溶液褪色，所以B中品红溶液褪色，证明有二氧化硫生成，
故答案为：B中品红溶液褪色；
（2）导气管e与外界连通能起到平衡压强、防止倒吸的作用，
故答案为：停止加热时，能防止倒吸或平衡压强（凡合理答案均可）；
（3）酸性KMnO4溶液与SO2反应的化学方程式为：2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4，
故答案为：2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4；
（4）若要让反应开始，把铁丝推一下让其接触浓硫酸，要想反应停止时，将铁丝拉离浓硫酸，这样便于控制反应的发生和停止，
故答案为：便于控制反应的发生和停止；
（5）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，如果没有观察到溶液颜色有明显变化，说明溶液中不存在铁离子，则假设Ⅱ成立；如果观察到溶液颜色转化为红色，说明溶液中存在铁离子，则假设Ⅰ或Ⅲ成立；
另取一支洁净的试管，加1-2mL试样溶液，用胶头滴管逐滴滴加酸性高锰酸钾溶液，亚铁离子能够被氧化成铁离子，导致酸性高锰酸钾溶液褪色，如果滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液的紫红色褪色，则说明溶液中含有亚铁离子，说明Ⅲ成立；如果滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液紫红色不褪，则证明溶液中没有亚铁离子，从而说明Ⅰ成立，
故答案为：

 
实验步骤
 		 
实验现象及结论
 
  
（1）如果没有观察到溶液颜色有明显变化，
（2）如果观察到溶液颜色转化为红色，
2、另取一支洁净的试管，加1-2mL试样溶液，用胶头滴管逐滴滴加酸性高锰酸钾溶液   如果滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液的紫红色褪色，则说明溶液中含有亚铁离子，说明Ⅲ成立；如果滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液紫红色不褪，则说明溶液中没有亚铁离子，说明Ⅰ成立
．

点评 本题通过浓硫酸的性质，侧重考查性质实验方案的设计与评价，题目难度较大，明确铁离子、亚铁离子的检验方法为解答关键，注意掌握性质实验方案的设计原则，试题充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力．

练习册系列答案
相关题目
18．下列叙述不正确的是（　　）
①热稳定性：H2O＞HF＞H2S                              
②熔点：Al＞Na＞K
③第ⅠA、ⅡA族元素的阳离子与同周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布
④元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
⑤沸点：NH3＜PH3＜AsH3
⑥已知2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571kJ•mol-1，则氢气的燃烧热为285.5kJ•mol-1
⑦因为常温下白磷可自燃，而氮气须在放电时才与氧气反应，所以非金属性：P＞N．
A．②④⑥B．①③⑤⑦C．②④⑥⑦D．⑤⑥⑦
19．下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系（Z为核电荷数，Y为元素的有关性质）．

把与下面的元素有关性质相符的曲线的标号填入相应括号中：
（1）ⅡA族元素的价电子数B．
（2）第三周期元素的最高化合价C．
（3）ⅠA族元素金属单质熔点A．
（4）第三周期离子Na+、Mg2+、Al3+、P3-、S2-、Cl-的离子半径E．
（5）第二、三周期元素随原子序数递增原子半径的变化G．
16．从结构上分析，有一种物质不同于其他三种，该物质是（　　）
A．B．CH2═CH-CH3C．D．
3．下列各组顺序的排列不正确的是（　　）
A．金属性：Na＜Mg＜AlB．热稳定性：HCl＞H2S＞PH3
C．酸性强弱：H2CO3＜HSO4＜HClO4D．熔点：Na＞K＞Rb
6．利用废铝箔（主要成分为Al、少量的Fe、Si等）既可制取有机合成催化剂AlBr3又可制取净水剂硫酸铝晶体[A12（SO4）3•18H2O]．
实验室制取无色的无水AlBr3（熔点：97.5℃，沸点：263.3～265℃）可用如图所示装置，主要实验步骤如下：
步骤l．将铝箔剪碎，用CCl4浸泡片刻，干燥，然后投入到烧瓶6中．
步骤2．从导管口7导入氮气，同时打开导管口l和4放空，一段时间后关闭导管口7和1；导管口4接装有五氧化二磷的干燥管．
步骤3．从滴液漏斗滴入一定量的液溴于烧瓶6中，并保证烧瓶6中铝过剩．
步骤4．加热烧瓶6，回流一定时间．
步骤5．将氮气的流动方向改为从导管口4到导管口l．将装有五氧化二磷的干燥管与导管口1连接，将烧瓶6加热至270℃左右，使溴化铝蒸馏进入收集器2．
步骤6．蒸馏完毕时，在继续通入氮气的情况下，将收集器2从3处拆下，并立即封闭3处．
（1）步骤l中，铝箔用CCl4浸泡的目的是除去铝箔表面的油脂等有机物．
（2）步骤2操作中，通氮气的目的是排出装置中含有水蒸气的空气．
（3）步骤3中，该实验要保证烧瓶中铝箔过剩，其目的是保证溴完全反应，防止溴过量混入溴化铝中．
（4）铝与液溴反应的化学方程式为2Al+3Br2=2AlBr3．
（5）步骤4依据何种现象判断可以停止回流操作当5的管中回流液呈无色或烧瓶6中物质呈无色．
（6）步骤5需打开导管口l和4，并从4通入N2的目的是将溴化铝蒸汽导入装置2中并冷凝得到溴化铝．
13．下列关于浓HNO3和浓H2SO4的叙述中正确的是（　　）
A．由于浓HNO3和浓H2SO4氧化性均较强，常温下都不可用铝制容器贮存
B．露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻
C．常温下都能与铜较快反应
D．露置在空气中，容器内酸液的浓度都减小
10．ZrO2常用作陶瓷材料，可由锆英砂（主要成分为ZrSiO4，也可表示为ZrO2•SiO2，还含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质）通过如图方法制取．
已知：①ZrO2能与烧碱反应生成可溶于水的Na2ZrO3，Na2ZrO3与酸反应生成ZrO2+．
②部分金属离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀的pH如表．
金属离子Fe3+Al3+ZrO2+
开始沉淀时pH1.93.36.2
沉淀完全时pH3.25.28.0
（1）熔融时ZrSiO4发生反应的化学方程式为ZrSiO4+4NaOH $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na2SiO3+Na2ZrO3+2H2O，滤渣I的化学式为H2SiO3．
（2）为使滤液I的杂质离子沉淀完全，需用氨水调pH=a，则a的范围是5.2～6.2；继续加氨水至pH=b时，所发生反应的离子方程式为ZrO2++2NH3•H2O+H2O=Zr（OH）4↓+2NH4+．
（3）向过滤Ⅲ所得滤液中加入CaCO3粉末并加热，得到两种气体．该反应的离子方程式为2NH4++CaCO3=Ca2++2NH3↑+CO2↑+H2O．
（4）为得到纯净的ZrO2，Zr（OH）4需要洗涤，检验Zr（OH）4是否洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液，向其中滴加稀硝酸，再滴加硝酸银溶液，若无沉淀生成，则Zr（OH）4洗涤干净．
11．能影响水的电离平衡，并使溶液中的c（H+）＞c（OH-）的操作是（　　）
A．将水加热煮沸B．向水中投入一小块金属钠
C．向水中通入二氧化硫气体D．向水中加食盐晶体

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网