Question

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．為此，他們設計了如圖裝置驗證所產生的氣體成分．

（1）裝置中的藥品名稱或化學式：E

 

，F

 

；裝置的作用：C

 

，G

 

．
（2）先點燃

 

處酒精燈（填“A”或“E”），點燃E處酒精燈前一步操作是

 

，E中發生的反應方程式為

 

．
（3）反應后A的溶液中含有Fe³⁺和Fe²⁺，檢驗其中的Fe²⁺的方法是

 

．

Answer 1

考點：濃硫酸的性質實驗,鐵及其化合物的性質實驗

專題：實驗題

分析：（1）E處裝置是為了驗證是否有氫氣生成，故利用氫氣還原氧化銅進行驗證；無水硫酸銅遇水變藍色；酸性高錳酸鉀溶液能和二氧化硫發生反應而褪色；空氣中的H₂O會進入F產生影響；
（2）A裝置中酒精燈的作用是使濃硫酸和鐵反應生成二氧化硫，氫氣和氧化銅的反應中要檢驗氫氣的純度，否則后產生安全事故，氫氣與氧化銅反應生成銅單質和水；
（3）亞鐵離子能使酸性高錳酸鉀溶液褪色．

解答： 解：（1）鐵與稀硫酸反應會產生氫氣，故此實驗E處應加入試劑CuO，利用氫氣還原氧化銅的性質生成水來驗證氫氣的存在，F處是驗證水的存在，常用水能使無水硫酸銅變藍這一性質；酸性高錳酸鉀溶液有強氧化性，二氧化硫能和酸性高錳酸鉀溶液發生氧化還原反應而使其褪色，所以酸性高錳酸鉀的作用是：驗證有SO₂生成，同時除去SO₂；空氣中含有水蒸氣，如果沒有G裝置，水蒸氣進入F裝置干擾實驗，所以G的作用是：防止空氣中的H₂O進入F，
故答案為：Cu0；無水硫酸銅；驗證有SO₂生成，同時除去SO₂；防止空氣中的H₂O進入F；
（2）A裝置的目的是制取氣體，E裝置的目的是檢驗生成的氣體，所以先點燃A處酒精燈；氫氣是可燃性氣體，在一定范圍內易產生爆炸，為防止安全事故產生所以點燃E處酒精燈前一步操作是：檢驗氫氣的純度，氫氣與氧化銅在加熱的條件下反應生成銅單質和水，
故答案為：A；在G處收集氣體并檢驗純度，CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O；
（3）酸性高錳酸鉀有強氧化性，能氧化二氧化硫而使其褪色，所以檢驗亞鐵離子的方法是：取A的溶液，滴加酸性高錳酸鉀溶液，若紅色褪去，證明有Fe²⁺，
故答案為：取A的溶液，滴加酸性高錳酸鉀溶液，若紅色褪去，證明有Fe²⁺．

點評：本題考查了常見氣體的制備原理及其性質，難度不大，明確二氧化硫的性質是解本題的關鍵，注意亞鐵離子、鐵離子的檢驗方法是高考的熱點，是學習的重點．