Question

某同学用如图装置进行铁和稀硝酸反应的实验探究，实验步骤为：
A．向广口瓶内注入足量热NaOH溶液，将盛有ag纯铁粉的小烧杯放入瓶中．
B．关闭止水夹，点燃红磷，伸入瓶中，塞好胶塞．
C．待红磷充分燃烧，一段时间后打开分液漏斗旋塞，向烧杯中滴入120ml 6mol/L的稀硝酸，铁粉恰好完全溶解．
（一）气体产物成分探究
①燃烧红磷的目的

 

．
②为证明气体产物为NO，该同学在步骤c后打开止水夹，
向瓶内通入少量氧气，该反应的化学方程式为

 

．
（二）产物中铁元素价态探究：
（1）提出合理假设：
假设1：产物中只有+2价铁；
假设2：

 

假设3：

 

（2）请根据以下操作填写预期现象和结论：

实验操作	预期现象	结论
分别取小烧杯中反应后溶液装入甲、乙两支试管，在甲中滴加紫色的酸性KMnO4溶液；在乙中滴加KSCN溶液

Answer 1

分析：（一）①根据红磷燃烧消耗氧气且生成五氧化二磷为固体进行解答；
②根据一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮进行解答；
（二）（1）根据Fe元素有+2价、+3价来分析；
（2）根据+2价的铁元素具有还原性，能使紫色的酸性KMnO₄溶液腿色，+3价的铁元素与KSCN溶液形成红色溶液进行解答．

解答：解：（一）①红磷燃烧消耗氧气且生成五氧化二磷为固体，所以燃烧红磷的目的除去广口瓶内的氧气，避免干扰产物成分的检验，
故答案为：除去广口瓶内的氧气，避免干扰产物成分的检验；
②一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，该反应的化学方程式为2NO+O₂=2NO₂，故答案为：2NO+O₂=2NO₂；
（二）（1）Fe元素有+2价、+3价，所以假设1：产物中只有+2价铁；
假设2：产物中只有+3价铁；
假设3：产物中既含有+2价又有+3价铁元素，
故答案为：产物中只有+3价铁；产物中既含有+2价又有+3价铁元素；
（2）根据+2价的铁元素具有还原性，能使紫色的酸性KMnO₄溶液褪色，+3价的铁元素与KSCN溶液形成红色溶液，所以预期现象和结论：

实验操作	预期现象	结论
分别取小烧杯中反应后溶液装入甲、乙两支试管，在甲中滴加紫色的酸性KMnO4溶液；在乙中滴加KSCN溶液	甲试管溶液紫色褪去，乙试管没有明显变化	假设1成立
	甲试管溶液无明显变化，乙试管溶液变红	假设2成立
	甲试管溶液紫色褪去，乙试管溶液变红	假设3成立

，
故答案为：

实验操作	预期现象	结论
分别取小烧杯中反应后溶液装入甲、乙两支试管，在甲中滴加紫色的酸性KMnO4溶液；在乙中滴加KSCN溶液	甲试管溶液紫色褪去，乙试管没有明显变化	假设1成立
	甲试管溶液无明显变化，乙试管溶液变红	假设2成立
	甲试管溶液紫色褪去，乙试管溶液变红	假设3成立

．

点评：本题目考查考生对元素及其化合物性质的掌握，对物质进行检验的实验技能，考查考生运用相关知识对实验提出假设及设计方案的能力．