题目内容
某课外活动小组的同学在实验室做Fe与浓H2SO4反应的实验中，甲同学认为产生的气体除SO2外，还可能产生H2，为验证甲同学的判断是否正确，乙同学选用如图装置（加热设备及夹持固定装置均略去）．并按如下顺序进行实验：A→B1→B2→B3→C1→C2→D．
装置中可供选择的试剂有：稀H2SO4、浓H2SO4、KMnO4溶液、品红溶液、无水CuSO4、碱石灰、Fe粉、CuO．
（1）以下两个装置中需要盛放的试剂：B3
（2）需用酒精灯加热的装置字母代号是
（3）可证明产生的气体中含有氢气的实验现象是
（4）A中溶液在反应后期变为浅绿色，原因可能是
（5）设计实验证明反应后溶液中含有浅绿色的离子
分析：（1）要用浓硫酸干燥氢气，防止前面的水蒸气干扰氢气的检验；用无水硫酸铜检验氢气与CuO的反应产物，即验证氢气的存在；D的作用是防止空气中的水蒸气干扰实验；
（2）Fe与浓硫酸反应需要加热，CuO与氢气反应条件是加热；
（3）有氢气存在，则CuO与氢气生成Cu和水；
（4）A中溶液在反应后期浓硫酸变成稀硫酸，与Fe反应生成二价铁离子；
（5）Fe2+具有还原性可以用高锰酸钾溶液检验．
（2）Fe与浓硫酸反应需要加热，CuO与氢气反应条件是加热；
（3）有氢气存在，则CuO与氢气生成Cu和水；
（4）A中溶液在反应后期浓硫酸变成稀硫酸，与Fe反应生成二价铁离子；
（5）Fe2+具有还原性可以用高锰酸钾溶液检验．
解答：解：（1）要用浓硫酸干燥氢气，防止前面的水蒸气干扰氢气的检验；无水硫酸铜遇到水会变蓝色，氢气与CuO的反应产物为水，无水硫酸铜变蓝证明氢气的存在；D的作用是防止空气中的水蒸气进入装置干扰实验，所以不可以去掉D装置；
故答案为：浓H2SO4；无水CuSO4；不可以；因为无法防止空气中的水蒸气进入装置以至干扰实验；
（2）Fe与浓硫酸常温下钝化，所以反应需要加热，CuO与氢气反应条件是加热，所以需要加热的装置是A、C1；故答案为：A、C1；
（3）有氢气存在，则CuO与氢气生成Cu和水，所以黑色的氧化铜会变为红色，生成的水会使无水硫酸铜变蓝色；
故答案为：黑色的CuO粉末变成了红色，白色的CuSO4粉末变成了蓝色；
（4）A中溶液在反应后期浓硫酸变成稀硫酸，与Fe反应生成二价铁离子和氢气，二价铁离子在溶液中为浅绿色，Fe与溶液中中的三价铁反应也生成二价铁离子，其溶液中的反应方程式为Fe+2Fe3+═3Fe2+、Fe+2H+═Fe2++H2↑；
故答案为：Fe+2Fe3+═3Fe2+、Fe+2H+═Fe2++H2↑；
（5）Fe2+具有还原性可以用高锰酸钾溶液检验，其操作方法为：取少许所得溶液，加入高锰酸钾溶液，若紫红色褪去，说明原溶液中含有Fe2+；
故答案为：取少许所得溶液，加入高锰酸钾溶液，若紫红色褪去，说明原溶液中含有Fe2+．
故答案为：浓H2SO4；无水CuSO4；不可以；因为无法防止空气中的水蒸气进入装置以至干扰实验；
（2）Fe与浓硫酸常温下钝化，所以反应需要加热，CuO与氢气反应条件是加热，所以需要加热的装置是A、C1；故答案为：A、C1；
（3）有氢气存在，则CuO与氢气生成Cu和水，所以黑色的氧化铜会变为红色，生成的水会使无水硫酸铜变蓝色；
故答案为：黑色的CuO粉末变成了红色，白色的CuSO4粉末变成了蓝色；
（4）A中溶液在反应后期浓硫酸变成稀硫酸，与Fe反应生成二价铁离子和氢气，二价铁离子在溶液中为浅绿色，Fe与溶液中中的三价铁反应也生成二价铁离子，其溶液中的反应方程式为Fe+2Fe3+═3Fe2+、Fe+2H+═Fe2++H2↑；
故答案为：Fe+2Fe3+═3Fe2+、Fe+2H+═Fe2++H2↑；
（5）Fe2+具有还原性可以用高锰酸钾溶液检验，其操作方法为：取少许所得溶液，加入高锰酸钾溶液，若紫红色褪去，说明原溶液中含有Fe2+；
故答案为：取少许所得溶液，加入高锰酸钾溶液，若紫红色褪去，说明原溶液中含有Fe2+．
点评：本题考查了浓硫酸与Fe反应产物的检验，涉及了Fe及其离子的性质，氢气的性质、离子方程式的书写等，题目难度中等．
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