工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。某兴趣小组的同学发现:将一定量的生铁与浓硫酸加热时,观察到固体完全溶解,并产生大量气体。实验室现有下列试剂: 0.01 mol/

工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。某兴趣小组的同学发现:将一定量的生铁与浓硫酸加热时,观察到固体完全溶解,并产生大量气体。实验室现有下列试剂: 0.01 mol/

题型:不详难度:来源:
工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。某兴趣小组的同学发现:将一定量的生铁与浓硫酸加热时,观察到固体完全溶解,并产生大量气体。实验室现有下列试剂: 0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液、0.10 mol/L KI溶液、新制氯水、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2和Fe3中的一种或两种;
Ⅱ.所得气体中肯定含有             气体。
【实验探究】
 
实验操作
预期现象
结 论
验证猜想Ⅰ
步骤①:取少量0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液,滴入所得溶液中
               
             
步骤②:                  
                
含有Fe3
验证猜想Ⅱ
将所得气体通入如下装置
               
含有两种或以上气体

【问题讨论】
(1)有同学提出:若另外选用KSCN溶液,则仅利用KSCN和新制氯水两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究,试问是否可行,并说明原因:                                  
(2)有同学提出:试管中气体可能是H2和Q气体,为此重新设计了实验装置如下图(图中夹持仪器省略)。

①Q产生的原因是                                    (用化学方程式表示)。
②为确认Q的存在,则M中盛放的试剂为            ,并将装置M添加于      (选填序号)。
a.A之前      b.A-B间       c.B-C间       d.C-D间
③装置图中D、E、F组合的作用是                            
答案
SO
【实验探究】
步骤①溶液紫红色褪去;含有Fe2
步骤②另取少量所得溶液,滴加KI和淀粉溶液;溶液变为蓝色(或者另取少量溶液,滴加数滴KSCN溶液,溶液变成血红色。)
猜想Ⅱ甲中KMnO4溶液褪色,乙中KMnO4溶液颜色不变,试管中收集到气体
【问题讨论】
(1)不正确(1分);若溶液中含有Fe3则无法检验溶液中是否含有Fe2
(2)①C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O
②澄清石灰水;c   ③确认是否有H2
解析

试题分析:【提出猜想】浓硫酸和铁在加热条件下反应生成二氧化硫,所以所得气体中肯定含有SO2,答案为:SO2
【实验探究】验证猜想Ⅰ:所得溶液中的金属离子可能含有Fe2和Fe3中的一种或两种;
酸性高锰酸钾溶液显紫红色,有强氧化性,二价铁离子有还原性,酸性高锰酸钾能被二价铁离子还原而使紫红色褪去,如果步骤①溶液紫红色褪去,说明含有二价铁离子,否则没有;碘化钾有还原性,三价铁离子有氧化性,碘离子能被三价铁离子氧化生成单质碘,碘遇淀粉变蓝色,所以步骤②另取少量所得溶液,滴加KI溶液和淀粉溶液,如果溶液变为蓝色,说明含有三价铁离子,否则没有;答案为:溶液紫红色褪去;含有Fe2+;另取少量所得溶液,滴加KI溶液和淀粉溶液;溶液变为蓝色;
猜想Ⅱ:所得气体中肯定含有SO2气体;
二氧化硫有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,氢气不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但氢气不易溶于水,所以如果甲中KMnO4溶液褪色,说明含有二氧化硫;乙中KMnO4溶液颜色不变,说明二氧化硫完全被吸收,如果试管中收集气体,只能是氢气,答案为:甲中KMnO4溶液褪色,乙中KMnO4溶液颜色不变,试管中收集到气体;
【问题讨论】
(1)氯水具有氧化性,二价铁离子有还原性,氯水能将二价铁离子氧化生成三价铁离子,KSCN只能检验三价铁离子不能检验二价铁离子,所以若溶液中含有Fe3+则无法检验溶液中是否含有Fe2+,所以该观点不正确,答案为:不正确,若溶液中含有Fe3+则无法检验溶液中是否含有Fe2+
(2)①在加热时,生铁中不仅铁和浓硫酸反应,碳也和浓硫酸反应生成生成二氧化硫、二氧化碳和水,反应方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;②Q为二氧化碳,二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊,选择a或b受二氧化硫的影响无法判断二氧化碳的存在,选d时二氧化碳被碱石灰吸收,答案为:澄清的石灰水,C;③根据氢气的性质分析,氢气具有还原性,能还原黑色的氧化铜而生成水,水能使白色的无水硫酸铜变蓝。答案为:确认是否有H2
举一反三
(NH4)2SO4在一定条件下发生如下反应:4(NH4)2SO4 =N2↑+6NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O
将反应后的混合气体通入BaCl2溶液,产生的沉淀为
A.BaSO4B.BaSO3C.BaSD.BaSO4和BaSO3

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室温时将H2S、O2和N2的混合气体120mL点燃后反应至完全,恢复至室温测得剩余气体的体积为60mL。则原混合气体中硫化氢和氧气的体积比不可能为
A.1∶1B.1∶2C.2∶3D.4∶3

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根据要求完成下列实验。(a、b 为弹簧夹,其他装置略去)

(一)验证酸性的相对强弱:碳酸>苯酚。(已知酸性:亚硫酸 >碳酸)
(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式是_________________________________________,
装置A中的足量的试剂是       
(2)连接仪器、    、加药品后,打开a关闭 b,然后滴入浓硫酸,加热。能说明碳酸的酸性比苯酚酸性强的实验现象是:____________________________。
(二)验证SO2具有氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。
(3)打开b,关闭a。能验证SO2具有氧化性的化学方程式是_______________________。
(4)若过量的SO2通入NaOH溶液中,其化学方程式是:____________________________。
(5)BaCl2溶液中无任何现象,将其分成两份,分别滴加氨水和氯水,均产生白色沉淀,沉淀化学式分别是__________________,_________________。
(6)写出其中SO2显示还原性并生成白色沉淀的总的离子方程式___________________________________________________________。
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向FeCl3和BaCl2的混合液中通入过量SO2,有白色沉淀产生。下列说法正确的是
A.白色沉淀为BaSO3B.该实验表明FeCl3有还原性
C.反应后溶液酸性增强D.反应后滴加KSCN溶液显红色

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下列有关物质性质和用途的描述不符合事实的是
A.有机物不导电  B.金刚石是自然界最硬的物质
C.SO2可用作食品防腐剂D.NO可用于某些疾病的治疗

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