Question

16．甲乙兩實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)對(duì)鐵及其化合物的性質(zhì)進(jìn)行如下探究：
I．甲組同學(xué)利用如圖裝置探究過量鐵粉與濃H₂SO₄反應(yīng)產(chǎn)生的氣體成分．

（1）組裝好實(shí)驗(yàn)儀器后，接下來的實(shí)驗(yàn)操作是檢查裝罝的氣密性；
（2）B中觀察到品紅溶液褪色，D中收集到VmL水，說明A中反應(yīng)產(chǎn)生氣體的成分是SO₂和H₂．
II．乙組同學(xué)對(duì)反應(yīng)后圓底燒瓶溶液中所含金屬離子進(jìn)行探究．
（3）鐵與濃H₂SO₄的反應(yīng)過程中必有Fe³⁺生成．取適量反應(yīng)后的溶液，加入少量KSCN溶液，不變紅色．原因是2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺（用離子方程式表示）．
（4）取適量反應(yīng)后的溶液，加人少量酸性高錳酸鉀溶液，溶液褪色．該反應(yīng)原理的離子方程式為5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．
（5）取少量反應(yīng)后的溶液，先滴加少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，呈現(xiàn)血紅色，繼續(xù)滴加過量新制氯水，紅色褪去．
①分析其可能的原因是：
A．溶液中Fe³⁺被氧化成更髙價(jià)；
B．溶液中SCN^-被氧化；
C．溶液中Fe³⁺及SCN^-均被氧化．
②請(qǐng)選用下列合適的化學(xué)試劑，驗(yàn)證結(jié)論A是否正確．
0．lmol/L FeCl₃溶液、lmol/L FeCl₂溶液、KSCN溶液、新制氯水、一定濃度的H₂O₂溶液．
操作、現(xiàn)象及相關(guān)結(jié)論為在已褪色的溶液中取出溶液少許于另一試管中，再加入適量的1mol/L的FeCl₃溶液；如果溶液紅色復(fù)原，則結(jié)論A正確，反之亦然．

Answer 1

分析 甲乙兩實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)對(duì)鐵及其化合物的性質(zhì)進(jìn)行如下探究：
I．（1）裝置組裝后發(fā)生反應(yīng)除雜、排水量氣法測定氣體體積，需要?dú)饷苄酝旰茫?br />（2）B中觀察到品紅溶液褪色說明生成氣體中含二氧化硫，D中收集到VmL水，說明生成的氣體可能含氫氣；
II．乙組同學(xué)對(duì)反應(yīng)后圓底燒瓶溶液中所含金屬離子進(jìn)行探究，
（3）鐵與濃H₂SO₄的反應(yīng)過程中必有Fe³⁺生成，取適量反應(yīng)后的溶液，加入少量KSCN溶液，不變紅色，說明是鐵過量和硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵；
（4）取適量反應(yīng)后的溶液，加人少量酸性高錳酸鉀溶液，溶液褪色說明亞鐵離子被高錳酸鉀溶液氧化；
（5）取少量反應(yīng)后的溶液，先滴加少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，呈現(xiàn)血紅色，繼續(xù)滴加過量新制氯水，紅色褪去，可能存在的情況是溶液中Fe³⁺被氧化程更高價(jià)態(tài)的鐵、溶液中SCN^-被氧化或溶液中Fe³⁺及SCN^-均被氧化，可用試劑的反滴加法檢驗(yàn)．

解答 解：（1）裝置組裝后發(fā)生反應(yīng)除雜、排水量氣法測定氣體體積，需要?dú)饷苄酝旰茫�組裝好實(shí)驗(yàn)儀器后，接下來的實(shí)驗(yàn)操作是檢查裝罝的氣密性，
故答案為：檢查裝罝的氣密性；
（2）濃硫酸和過量的鐵在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸亞鐵和二氧化硫氣體，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度逐漸降低，稀硫酸和鐵反應(yīng)生成氫氣，
故答案為：SO₂及H₂；
（3）鐵與濃H₂SO₄的反應(yīng)過程中必有Fe³⁺生成．取適量反應(yīng)后的溶液，加入少量KSCN溶液，不變紅色．原因是鐵過量，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，
故答案為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
（4）取適量反應(yīng)后的溶液，加人少量酸性高錳酸鉀溶液，溶液褪色是亞鐵離子被高錳酸鉀溶液氧化，該反應(yīng)原理的離子方程式為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
故答案為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；
（5）取少量反應(yīng)后的溶液，先滴加少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，呈現(xiàn)血紅色，繼續(xù)滴加過量新制氯水，紅色褪去，
①取少量反應(yīng)后的溶液，先滴加少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，呈現(xiàn)血紅色，繼續(xù)滴加過量新制氯水，紅色褪去，可能存在的情況是溶液中Fe³⁺被氧化成更高價(jià)態(tài)的鐵、溶液中SCN^-被氧化或溶液中Fe³⁺及SCN^-均被氧化，
故答案為：溶液中SCN^-被氧化；溶液中Fe³⁺及SCN^-均被氧化；
②如果是溶液中的+3價(jià)鐵被氧化為更高的價(jià)態(tài)，可再加FeCl₃溶液，在已褪色的溶液中取出溶液少許于另一試管中，再加入適量的1mol/L的FeCl₃溶液；如果溶液紅色復(fù)原，則結(jié)論A正確；反之亦然，
故答案為：在已褪色的溶液中取出溶液少許于另一試管中，再加入適量的1mol/L的FeCl₃溶液；如果溶液紅色復(fù)原，則結(jié)論A正確，反之亦然．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究和混合物的計(jì)算，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算能力的考查，注意把握實(shí)驗(yàn)的方法和端值法的計(jì)算的思路，難度中等．