题目内容
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：0.01mol/L 酸性KMnO4溶液、0.1mol/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0.01mol/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 |
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： ．
【实验探究】
验证猜想Ⅰ、根据二价铁离子和三价铁离子的性质选择试剂，并根据反应物和生成物预测现象，由此得出结论；
验证猜想Ⅱ、根据氢气和二氧化硫的性质选择试剂，并预测现象，由现象得出结论；
【问题讨论】
根据双氧水和二价铁离子、三价铁离子的性质判断正误．
解答：解：【提出猜想】浓硫酸和铁反应生成二氧化硫，稀硫酸和铁反应生成氢气，所以所得气体中可能含有SO2、H2，故答案为：SO2、H2；
【实验探究】
验证猜想Ⅰ、
酸性高锰酸钾有强氧化性，二价铁离子有还原性，所以酸性高锰酸钾能和二价铁离子发生氧化还原反应，如果步骤①溶液紫红色褪去，说明含有二价铁离子，否则没有．
碘化钾有还原性，三价铁离子有氧化性，碘离子和三价铁离子能发生氧化还原反应生成单质碘，碘遇淀粉变蓝色，所以步骤②另取少量所得溶液，滴加KI溶液和淀粉溶液，如果溶液变为蓝色，说明含有三价铁离子，否则没有，故答案为：溶液紫红色褪去；含有Fe2+；另取少量所得溶液，滴加KI溶液和淀粉溶液；溶液变为蓝色；
猜想Ⅱ、
二氧化硫有还原性，能和强氧化性的物质发生氧化还原反应，如能使酸性高锰酸钾溶液褪色，氢气不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但氢气不易溶于水，所以如果甲中KMnO4溶液褪色，说明含有二氧化硫；乙中KMnO4溶液颜色不变，说明二氧化硫完全被吸收，如果试管中收集气体，只能是氢气，
故答案为：甲中KMnO4溶液褪色，乙中KMnO4溶液颜色不变，试管中收集到气体；
【问题讨论】
双氧水具有氧化性，二价铁离子有还原性，双氧水和二价铁离子能发生氧化还原反应生成三价铁离子，KSCN只能检验三价铁离子不能检验二价铁离子，所以若溶液中含有Fe3+则无法检验溶液中是否含有Fe2+，所以该观点不正确，故答案为：不正确，若溶液中含有Fe3+则无法检验溶液中是否含有Fe2+．
点评：本题考查了二价铁离子和三价铁离子的检验，难度不大，注意常温下，浓硫酸和铁能发生钝化现象，钝化现象是铁和浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜，不是不反应．
（2010?揭阳模拟）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：0.01mol/L 酸性KMnO4溶液、0.1mol/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．
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．请你协助他们探究所得气体的成分．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 |
(8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。请你协助他们探究所得气体的成分。
【提出猜想】
猜想一：所得气体中可能是SO2。
猜想二：所得气体中可能是 。
猜想三：所得气体中可能是 的混合气体。
【实验探究】
（1）将所得气体通入如下装置
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证明猜想三正确的实验现象 ；
（2）点燃试管中的气体前，必须要进行的操作是 。
（15分）
纯铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组同学发现将一定量的纯铁与浓硫酸加热时，铁完全溶解，得到溶液A，并产生大量气体B。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，并将有关实验操作、预期现象和结论填入下列表格中。
[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。
Ⅲ．任意写出一个铁与浓硫酸加热时，可能发生的有关反应方程式
[实验探究]
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实验操作 |
预期现象 |
结 论 |
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验证猜想Ⅰ[来源:Z&xx&k.Com] |
步骤①：取少量溶液A，滴入0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液 |
[来源:学&科&网Z&X&X&K] |
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步骤②： |
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含有Fe3＋ |
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验证猜想Ⅱ |
将所得气体B通入如下图装置 |
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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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