Question

2．某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应，设计了图1、图2所示装置进行实验．
（1）比较两实验装置，图2所示装置的优点是：
①能更好地吸收有毒气体SO₂，防止其污染环境；
②便于控制反应的发生和停止．
（2）能说明有SO₂气体产生的实验现象是品红溶液褪色．
（3）反应一段时间后，用滴管吸取A试管中的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Fe²⁺；Ⅲ：既有Fe³⁺又有Fe²⁺．
为验证Ⅲ的可能性，选用如下试剂，填写下列空格：
A．酸性KMnO₄溶液  B．稀硫酸溶液    C．KSCN溶液  D．淀粉-KI溶液   E．H₂O₂溶液
验证Ⅲ：步骤1．取试样，滴加少量的C或D（填试剂序号），溶液的颜色变成红色或蓝色则试样中含有Fe³⁺，发生反应的离子方程式为Fe³⁺+3SCN^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（SCN）₃或2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂．
步骤2．取少量溶液于试管中，滴加酸性高锰酸钾，若溶液颜色褪去，证明含Fe²⁺，则试样中含有Fe²⁺．

Answer 1

分析 （1）②图2装置中Fe丝可以抽动，能控制反应的发生和停止，有尾气处理装置；
（2）二氧化硫能够使品红溶液褪色；
（3）验证Ⅲ：步骤1．检验Fe³⁺，加KSCN溶液，变红色；或加淀粉KI溶液，变蓝色；
步骤2．既有Fe³⁺又有Fe²⁺时，检验Fe²⁺要加酸性KMnO₄溶液．

解答 解：（1）比较两个装置的不同点，发现发生装置设计不同，可抽动的铁丝可以随时控制反应的发生与停止，而铁片却不具有这样的优势；
故答案为：便于控制反应的发生和停止；
（2）二氧化硫能够使品红溶液褪色，如果生成二氧化硫则会看到品红溶液褪色；
故答案为：品红溶液褪色；
（3）Ⅲ为既有Fe³⁺又有Fe²⁺；验证Ⅲ的方法为：步骤1：检验Fe³⁺，加KSCN溶液或淀粉KI溶液，变红色或蓝色，发生的反应为：Fe³⁺+3SCN^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（SCN）₃或 2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；
步骤2．再验证亚铁离子，需要使用酸性高锰酸钾溶液，方法为：加酸性KMnO₄溶液，高锰酸钾溶液变浅红色证明有二价铁离子，
故答案为：C或D；红色或蓝色；Fe³⁺+3SCN^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（SCN）₃或 2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；取少量溶液于试管中，滴加酸性高锰酸钾，若溶液颜色褪去，证明含Fe²⁺．

点评 本题通过浓硫酸的性质，侧重考查性质实验方案的设计与评价，题目难度中等，明确铁离子、亚铁离子的检验方法为解答关键，注意掌握性质实验方案的设计原则，试题充分考查了学生的分析能力及化学实验能力．