合肥市某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应,设计了如图所示装置进行实验。(1)实验过程中,观察到B中的实验现象是                        

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合肥市某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应,设计了如图所示装置进行实验。

(1)实验过程中,观察到B中的实验现象是                                                　。
一段时间后,观察到从C中有少量的气泡冒出,此气泡的成分是　　　             。
(2)用“可抽动的铁丝”代替“直接投入铁片”的优点是                                                              　;
反应结束后,不需要打开胶塞,就可使装置中残留气体完全被吸收,应当采取的操作是                                 　。
(3)反应一段时间后,他们对A中溶液的金属阳离子进行了探究。
①提出假设:
假设1:溶液中只存在Fe²⁺;
假设2:　                                  ; 
假设3:溶液中存在Fe²⁺和Fe³⁺。
②请你设计实验验证上述假设1,写出实验操作步骤、实验现象及结论。限选试剂:酸性KMnO₄溶液、NaOH溶液、淀粉KI溶液、KSCN溶液。

实验操作步骤	实验现象	结论

 

答案

(1)品红溶液褪色　H₂
(2)便于控制铁与浓硫酸的反应和停止　从D管口向A中鼓入大量的空气
(3)①溶液中只存在Fe³⁺
②

实验操作步骤	实验现象	结论
方法一:取少量A中溶液分别加入甲、乙两支试管中;甲中滴加少量酸性高锰酸钾溶液;乙中滴加少量KSCN溶液	甲中高锰酸钾溶液褪色;乙中KSCN溶液不变红	溶液中存在Fe2+,不存在Fe3+
方法二:取少量A中溶液加入试管中,滴入少量KSCN溶液,一段时间后再加入少量氯水	加入KSCN溶液不显红色,继续加入少量氯水,溶液显红色	溶液中不存在Fe3+,存在Fe2+

 

解析

(1)A中开始可能发生的反应有:2Fe+6H₂SO₄(浓)Fe₂(SO₄)₃+3SO₂↑+6H₂O、Fe+Fe₂(SO₄)₃3FeSO₄,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,铁与稀硫酸反应产生氢气。
(2)将抽动的铁丝脱离液面,反应停止,将抽动的铁丝插入液面,反应开始;鼓入空气将试管内的气体排出。
(3)检验Fe²⁺时必须防止Fe³⁺的干扰,Fe³⁺与酸性高锰酸钾溶液不反应,而Fe²⁺具有较强的还原性,因此Fe²⁺能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选择酸性高锰酸钾溶液。但必须还要证明溶液中不含选用KSCN溶液。