题目内容

8．某课题小组研究“铁及其化合物性质”时，向 FeSO4 溶液中滴加少量KSCN溶液，无明显现象．再滴加 H2 O2 溶液时，发现：随着H 2O 2量的增加，溶液先变红，后褪色，并有气泡产生．为弄清楚产生这种异常现象的原因，他们进行了如下探究．
[提出假设]
假设一：产生的气体可能是O 2．
假设二：产生的气体可能是N2、SO 2、CO 2 等气体．
（1 ）请写出H2O 2氧化FeSO4的离子方程式2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
[实验设计]
为验证假设二是否成立，课题小组设计如下实验来验证气体成分．
所用试剂：H 2 O2 溶液、FeCl 2 溶液、KSCN 溶液、品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、澄清石灰水、NaOH 溶液等．

请完成下表中的内容：
实验过程和现象结论
（2）试管A中盛有品红溶液现象：品红溶液褪色证明气体中含有SO2
（3）试管B中现象紫色酸性高锰酸钾溶液颜色不变或变浅试管C中现象：澄清石灰水变浑浊证明气体中含有CO2
[思考与交流]
（4 ）根据题目中所给的信息及实验推断出物质还原性的强弱顺序：Fe2+＞SCN-（填“＞”或“＜”），理由是向FeCl2和KSCN混合液中加入少量双氧水，溶液先变红，说明双氧水优先氧化Fe2+．
（5 ）有同学认为：KSCN 被氧化的产物中可能还含有 SO 42-，请设计一个简单实验验证．
实验过程实验现象及结论

分析 （1）双氧水具有氧化性，酸性条件下能将Fe2+全部氧化为Fe3+；
[实验设计]圆底烧瓶中：FeCl 2 溶液、KSCN 溶液，分液漏斗中H2O2 溶液滴入圆底烧瓶中作用，A试管检验二氧化硫，B试管氧化二氧化硫，除去二氧化硫，C试管检验二氧化碳存在，用澄清石灰水，D试管防止倒吸，E吸收尾气．
（2）向 FeSO4溶液中滴加少量KSCN溶液，无明显现象．再滴加 H2O2 溶液时，发现：随着H2O2量的增加，溶液先变红，后褪色，并有气泡产生，气泡可能为二氧化硫，用品红检验；
（3）二氧化碳、二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，但二氧化硫能被酸性高锰酸钾氧化，该实验可能产生二氧化碳，所以先用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，再检验二氧化碳；
（4）根据FeCl2和KSCN混合液中加入少量双氧水的现象分析；
（5）取褪色后的溶液，滴加入适量氯化钡溶液，若有白色沉淀产生，说明含有SO42-，若无白色沉淀产生，说明没有SO42-．

解答 解：（1）FeSO4溶液中滴加双氧水，二者发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，
故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
[实验设计]
（2）二氧化硫能使品红褪色，二氧化碳不能，FeSO4溶液中滴加少量KSCN溶液，无明显现象．再滴加 H2O2 溶液时，发现：随着H2O2量的增加，溶液先变红，后褪色，并有气泡产生，气泡可能为二氧化硫、二氧化碳，A试管检验二氧化硫，所以试管A中盛有品红溶液，当品红溶液褪色，证明气体中含有SO2，
故答案为：品红溶液；品红溶液褪色；
（3）二氧化碳、二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，酸性高锰酸钾溶液与二氧化硫气体发生氧化还原反应，高锰酸钾被还原为硫酸锰，反应为：5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+，所以当紫色酸性高锰酸钾溶液颜色不变或变浅，说明二氧化硫被吸收，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，所以试管C中澄清石灰水变浑浊，证明气体中含有CO2，
故答案为：紫色酸性高锰酸钾溶液颜色不变或变浅；澄清石灰水变浑浊；
（4）铁离子和硫氰根离子反应生成络合物为血红色，向FeCl2和KSCN混合液中加入少量双氧水，溶液先变红，说明有三价铁离子存在，说明双氧水优先氧化Fe2+，
故答案为：＞；向FeCl2和KSCN混合液中加入少量双氧水，溶液先变红，说明双氧水优先氧化Fe2+；
（5）硫酸根离子和钡离子能形成白色沉淀，所以取烧瓶中褪色后的溶液少许，加盐酸酸化后再滴入几滴BaCl2溶液，溶液变浑浊，说明该反应生成了硫酸根离子，
故答案为：

实验过程实验现象及结论
取烧瓶中褪色后的溶液少许，加盐酸酸化后再滴入几滴BaCl2溶液．溶液变浑浊，说明该反应生成了硫酸根离子．

点评 本题通过探究铁及其化合物性质实验，考查学生对实验原理与实验操作的理解、元素化合物性质的灵活应用等，题目难度中等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力．

练习册系列答案
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仪器装置（如图所示）：

请根据题目要求完成下列问题：
（1）请按下表要求，填写选择的装置和药品．
分项
内容		CO2发生装置（随开随用，随关随停）（X）除杂洗气装置（Y）制备产品装置（Z）
选择的装置（填序号）c
选择的药品（填序号）①
（2）如何检验所选择的CO2发生装置（X）的气密性，请写出主要操作过程：方案1：塞紧单孔塞，关闭活塞，在烧杯中加入一定量水使干燥管下端管口浸没在水中，如果干燥管内外液面有一定高度差，说明装置的气密性良好 方案2：塞紧单孔塞，关闭活塞，在烧杯中加入一定量水使干燥管下端管口浸没在水中，如果用手捂住干燥管，管口处出现少量气泡，松手后，干燥管下端管口处出现一段水柱，说明装置的气密性良好．
（3）将装置按X、Y、Z顺序连接并检查气密性后，当加入药品实验时，X装置中发生化学反应的离子方程式为CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O，Y装置中除去的杂质为HCl．
（4）常温下，向Z装置的NaOH溶液中通入过量CO2气体，其目的是使溶液中的NaOH完全转化为NaHCO3．
（5）若要保证Z装置中不析出晶体（不考虑过饱和溶液问题），NaOH溶液最大浓度不能超过4.37%（质量分数）．
附：有关物质在常温（25℃）时的溶解度
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