Question

某校化学小组为探究铁与浓硫酸反应，设计了图1、图2两套装置进行实验．

（1）导气管e有两个主要作用：一是在反应过程中，因导管插入液面下，可起到“液封”作用阻止SO₂气体逸出而防止污染环境；二是

 

；
（2）比较两套实验装置，图2装置还有的优点是：①

 

；②

 

；
（3）能说明有SO₂气体产生的实验现象是

 

（4）反应一段时间后，用滴管吸取A试管中溶液滴入适量水中为试样，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Fe^2+Ⅲ：既有Fe³⁺又有Fe²⁺为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性，请填写下列空格：
验证Ⅱ：取试样，先滴加少量的KSCN溶液，再滴加少量试剂X，若溶液颜色先为无色后变为红色，则试样中只含有Fe²⁺．试剂X为

 

；
验证Ⅲ：
步骤1．取试样，滴加少量的KSCN溶液，溶液变红色，则试样中含有Fe³⁺；
步骤2．

 

则试样中含有Fe²⁺，
此反应的离子方程式为

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：

分析：（1）导气管e与外界连通能起到平衡压强防止倒吸的作用；
（2）对比图Ⅱ实验装置与图Ⅰ装置，得出图Ⅱ实验装置的优点；
（3）二氧化硫具有漂白性，可使品红褪色；
（4）验证Ⅱ：X的作用是把亚铁离子转化为铁离子，铁离子遇硫氰化钾变红色；
验证Ⅲ：分别根据检验亚铁离子、铁离子的常用方法进行设计检验方案．

解答： 解：（1）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，防止倒吸或平衡压强；
（2）根据图示装置可知，图Ⅱ实验装置比图Ⅰ能更好地吸收有毒气体SO₂，防止其污染环境；图Ⅰ不能控制反应的进行，而图Ⅱ可以随开随停，便于控制反应的进行，避免了资源浪费，减少了污染物生成，
故答案为：能更好的吸收有毒气体SO₂，防止其污染环境；便于控制反应的发生和停止 
（3）二氧化硫具有漂白性，可使品红褪色，品红溶液褪色或颜色变浅，说明有二氧化硫生成，故答案为：品红溶液褪色或颜色变浅；
（4）验证Ⅱ：欲证明某溶液中不含Fe³⁺可能含有Fe²⁺，应加入硫氰酸钾溶液无现象，加入氯水或过氧化氢溶液将亚铁离子氧化成铁离子，变为血红色证明不含有铁离子，可能含有亚铁离子，
故答案为：新制氯水或过氧化氢溶液；
验证Ⅲ：检验溶液中是否含有铁离子、亚铁离子，可以使用硫氰化钾溶液检验铁离子，若溶液变红，则含有Fe³⁺，
然后使用稀硫酸和高锰酸钾溶液检验亚铁离子，KMnO₄溶液紫红色褪去或变浅，则含有Fe²⁺，反应的离子方程式为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
故答案为：取适量的试样，滴加到少量酸性高锰酸钾溶液中，溶液的颜色由紫红色褪去或变浅；5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．

点评：本题考查了浓硫酸的性质、铁离子、亚铁离子的检验方法，题目难度中等，明确检验铁离子、亚铁离子的检验方法是解题关键．