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17．鐵在冷的濃硫酸中能發生鈍化．某興趣小組的同學發現：將一定量的鐵與濃硫酸加熱時，觀察到鐵完全溶解，并產生大量氣體．實驗室現有下列試劑：0.01mol/L 酸性KMnO4溶液、0.10mol/L KI溶液、新制氯水、淀粉溶液、蒸餾水．請你協助他們探究所得溶液和氣體的成分，并把答案填在相應空格上．
【提出猜想】
Ⅰ．所得溶液中的金屬離子可能含有Fe2+和Fe3+中的一種或兩種；
Ⅱ．所得氣體中可能含有SO2、H2中的一種或兩種．
【實驗探究】
，實驗操作預期現象結  論
驗證猜想I]步驟①：取少量0.01mol/L 酸性KMnO4溶液，滴入所得溶液中溶液紫紅色褪去含有Fe2+
步驟②：另取少量所得溶液，滴加KI溶液和淀粉溶液溶液不變為藍色不含Fe3+
驗證猜想Ⅱ將所得氣體通入如下裝置
甲中KMnO4溶液褪色，乙中KMnO4溶液顏色不變，試管中收集到氣體含有兩種氣體

分析 【提出猜想】濃硫酸和鐵反應生成二氧化硫，稀硫酸和鐵反應生成氫氣，據此進行猜想；
【實驗探究】
驗證猜想Ⅰ、根據二價鐵離子和三價鐵離子的性質選擇試劑，并根據反應物和生成物預測現象，由此得出結論；
驗證猜想Ⅱ、根據氫氣和二氧化硫的性質選擇試劑，并預測現象，由現象得出結論．

解答 解：【提出猜想】濃硫酸和鐵反應生成二氧化硫，稀硫酸和鐵反應生成氫氣，所以所得氣體中可能含有SO2、H2，故答案為：SO2、H2；
【實驗探究】
驗證猜想Ⅰ、
酸性高錳酸鉀有強氧化性，二價鐵離子有還原性，所以酸性高錳酸鉀能和二價鐵離子發生氧化還原反應，如果步驟①溶液紫紅色褪去，說明含有二價鐵離子，否則沒有．
碘化鉀有還原性，三價鐵離子有氧化性，碘離子和三價鐵離子能發生氧化還原反應生成單質碘，碘遇淀粉變藍色，所以步驟②另取少量所得溶液，滴加KI溶液和淀粉溶液，如果溶液變為藍色，說明含有三價鐵離子，否則沒有，
猜想Ⅱ、
二氧化硫有還原性，能和強氧化性的物質發生氧化還原反應，如能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，氫氣不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，但氫氣不易溶于水，所以如果甲中KMnO4溶液褪色，說明含有二氧化硫；乙中KMnO4溶液顏色不變，說明二氧化硫完全被吸收，如果試管中收集氣體，只能是氫氣，
故答案為：

實驗操作預期現象結  論
驗證猜想I]溶液紫紅色褪去
另取少量所得溶液，滴加KI溶液和淀粉溶液溶液不變為藍色
驗證猜想Ⅱ甲中KMnO4溶液褪色，乙中KMnO4溶液顏色不變，試管中收集到氣體

點評 本題考查了二價鐵離子和三價鐵離子的檢驗，為高頻考點，側重于學生的分析能力和實驗設計能力的考查，難度不大，注意常溫下，濃硫酸和鐵能發生鈍化現象，鈍化現象是鐵和濃硫酸反應生成一層致密的氧化物薄膜，不是不反應．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

15．回答下列問題：
（1）寫出下列物質的電離方程式：
Ba（OH）2Ba（OH）2=Ba2++2OH-；
Fe2（SO4）3Fe2（SO4）3=2Fe3++3SO42-；
H2SO4H2SO4=2H++SO42-．
（2）如果NaHSO4的電離方程式可以寫成：NaHSO4=Na++H++SO42-．那么，將NaHSO4溶液與氫氧化鈉溶液完全反應的離子方程式是：H++OH-=H2O．
（3）用“雙線橋”法，對反應MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O進行化合價變化、電子轉移以及氧化、還原分析．，其中氧化劑是MnO2，還原劑是HCl．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

16．下列敘述正確的是（　　）
A．任何濃度的溶液都可以用pH來表示其酸堿性的強弱
B．某溶液中由水電離出的c（OH-）=1×10-a mol•L-1，若a＞7，則該溶液的pH一定為14-a
C．0.2 mol•L-1 CH3COOH溶液中的c（H+）是0.1 mol•L-1 CH3COOH溶液中的c（H+）的2倍
D．無論是純水，還是酸性、堿性或中性稀溶液，在常溫下，其c（H+）•c（OH-）=1×10-14

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

5．某校化學興趣小組利用如圖所示裝置進行探究鐵與濃硝酸的反應．
Ⅰ．硝酸性質的探究：
（1）加熱前，鐵絲遇濃硝酸沒有明顯現象，其原因是濃硝酸使鐵鈍化；
（2）加熱后，B中出現紅棕色氣體，該反應中硝酸呈現的性質是酸性和氧化性，為防止污染，C中的溶液應為NaOH（填化學式）溶液．
Ⅱ．產物中鐵元素價態的探究：
（3）提出合理假設：
假設1：產物中只有+3價鐵；
假設2：產物中只有+2價鐵；
假設3：產物中既有+2價鐵也有+3價鐵．
（4）設計實驗：
分別取反應后大試管A中的溶液裝入兩支試管甲、乙，在甲試管中滴加酸性高錳酸鉀溶液；在乙試管中滴加KSCN溶液，觀察現象．
①若現象為：甲試管沒有明顯變化，乙試管中溶液變紅色，則假設1正確；
②若現象為：甲試管中溶液紫色褪去，乙試管沒有明顯變化，則假設2正確；
③若現象為：若甲、乙試管中均有明顯現象發生，則假設3正確．
（5）實驗結果：
該小組某次實驗產物，經檢測僅含Fe3+，他們根據B試管中氣體顏色逐漸變淺，判斷產物中既有NO2也有NO生成，請寫出裝置A中生成NO反應的離子方程式：Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

12．乙酸和乙醇反應的裝置如圖所示：在試管里加入3mL乙醇，然后一邊攪動，一邊慢慢地加入2mL濃硫酸和2mL冰醋酸，用酒精燈小心均勻地加熱10min，將產生的蒸氣經長導管通入到小試管中溶液的液面上．
（1）小試管中的溶液是飽和碳酸鈉溶液，其作用是以下選項的：ABC．
A．與乙酸反應除去乙酸
B．吸收揮發的乙醇
C．降低乙酸乙酯的溶解度
（2）長導管不插入液面以下的目的是防止倒吸；
（3）實驗中采取的加熱方式稱水浴加熱，這種加熱方式的好處主要有便于控制溫度、使受熱均勻；
（4）所制得的酯應從該分液漏斗的b（填編號，多填、少填均不得分）．
a．下部流出　　　　　　　　　　b．上口倒出　　　　　　　　　　c．都可以．
（5）寫出乙酸和乙醇酯化反應的化學方程式CH3CH2OH+CH3COOH$?_{△}^{濃硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

2．實驗室合成乙酸乙酯的步驟如下：在圓底燒瓶內加入乙醇、濃硫酸和乙酸，瓶口豎直安裝通有冷卻水的冷凝管（使反應混合物的蒸氣冷凝為液體流回燒瓶內），加熱回流一段時間后換成蒸餾裝置進行蒸餾，得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產品．請回答下列問題：
（1）在燒瓶中除了加入乙醇、濃硫酸和乙酸外，還應放入碎瓷片，目的是防止暴沸．
（2）濃硫酸的作用是催化劑、吸水劑．
（3）生成乙酸乙酯的反應方程式為CH3CH2OH+CH3COOH$→_{△}^{濃硫酸}$CH3CH2OOCCH3+H2O．
（4）現擬分離含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗產品，如圖是分離操作步驟流程圖．請在圖中小括號內填入適當的試劑，在中括號內填入適當的分離方法．
試劑a是飽和碳酸鈉溶液，試劑b是稀硫酸；分離方法①是萃取分液，分離方法②是蒸餾，分離方法③是蒸餾．F是乙酸乙酯、E是乙醇．
（5）在得到的A中加入無水碳酸鈉粉末，振蕩，目的是除去乙酸乙酯中的水．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

9．某同學設計了如下實驗裝置圖．（夾持裝置和加熱裝置略，氣密性已檢驗）：
（1）裝置A中盛有Na2SO3固體的儀器名稱是圓底燒瓶，該裝置發生反應的化學方程式為：Na2SO3（固體）+H2SO4（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2SO4+SO2↑+H2O，該過程體現了濃硫酸的酸性．
（2）反應開始后，A中Na2SO3固體表面有氣泡產生；B中有白色沉淀生成．
甲同學認為該沉淀是BaSO3，認為BaCl2能夠吸收SO2，
乙同學認為BaCl2不能吸收SO2，該實驗中能出現沉淀是因為該裝置中有空氣的干擾，并且他向上述實驗生成的沉淀中加入稀鹽酸，發現沉淀并沒有溶解，所以乙認為該沉淀不是BaSO3，而應該是硫酸鋇，生成該沉淀的化學方程式有2SO2+O2+2H2O=2H2SO4、H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl．
（3）如果將生成的SO2氣體通入到硝酸鋇溶液中，生成沉淀的離子方程式為：3SO2+2NO3-+2H2O+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO↑+4H+．
如果將亞硫酸鈉固體加入到硝酸鋇溶液中，生成沉淀的化學方程式為：Na2SO3+Ba（NO3）2=2NaNO3+BaSO3↓．
（4）若把分液漏斗中的濃H2SO4換成濃HNO3，對該實驗是否有影響是（填“是”或“否”），理由是濃硝酸具有強氧化性，會將亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉，得不到SO2氣體．
（5）工業上用CuFeS2（ 黃銅礦）冶煉金屬銅，副產物中也有SO2，該過程發生反應的化學方程式為：
8CuFeS2+21O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO3
CuFeS2中Cu的化合價為+2，Fe的化合價為+2，該過程中被還原的元素是Cu、O（填元素符號．當生成4mol銅時，此反應轉移的電子數目是50NA．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

6．某同學用圖1所示實驗裝置制取乙酸乙酯．回答以下問題：（已知：乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸點依次是78.4℃、118℃、77.1℃）

（1）在燒瓶中除了加入乙醇、濃硫酸和乙酸外，還應放入幾塊碎瓷片，其目的是防止暴沸．
（2）在燒瓶中加入一定比例的乙醇和濃硫酸的混合液的方法是：先在燒瓶中加入一定量的乙醇，然后慢慢將濃硫酸加入燒瓶，邊加邊振蕩
（3）在該實驗中，若用1mol乙醇和1mol 乙酸在濃硫酸作用下加熱，充分反應，能否生成1mol乙酸乙酯？否，原因是該反應是可逆反應，反應不能進行完全．
（4）與書中采用的實驗裝置的不同之處是：這位同學采用了球形干燥管代替了長導管，并將干燥管的末端插入了飽和碳酸鈉溶液中，在此處球形干燥管的作用有：①冷凝，②防止倒吸．
（5）現擬分離含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗產品，圖2是分離操作步驟流程圖．請在圖中圓括號內填入適當的試劑，在方括號內填入適當的分離方法．
①試劑a是飽和碳酸鈉，試劑b是硫酸；分離方法①是分液，分離方法③是蒸餾．
②在得到的A中加入無水碳酸鈉粉末，振蕩，目的是除去乙酸乙酯中混有的少量水．

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

7．無水AlCl3是一種重要的有機合成催化劑，該物質在183℃時升華，遇潮濕空氣即產生大量白霧．某中學化學興趣小組擬利用中學常見儀器設計實驗制備無水AlCl3，實驗裝置如圖所示．

（1）制備實驗開始時，先檢查裝置的氣密性，接下來的操作順序依次是acbd．
a．加入MnO2粉末     b．點燃A中酒精燈     c．加入濃鹽酸   d．點燃D處酒精燈
（2）寫出A裝置中發生反應的化學方程式：MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，反應中鹽酸表現的性質有還原性、酸性．
（3）裝置B的作用是除去氯氣中的氯化氫氣體，裝置C中盛放的試劑是濃硫酸
（4）裝置F的作用是干燥，防止水蒸氣進入E中引起氯化鋁水解，寫出G中的離子反應方程式Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O
甲同學認為F和G可以用一種儀器替代，且加入一種藥品即可達到相同效果．這種藥品可以是堿石灰
（5）E中得到少量白色粉末，打開軟木塞后可明顯觀察到錐形瓶中有白霧生成，用化學方程式表示其原因AlCl3+3H2O=Al（OH）3↓+3HCl↑．

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