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实验题 铁在冷的浓硫酸中能发生钝化现象。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。为此，他们设计了如下装置验证所产生的气体。
（1）证明反应所产生的气体中有SO2生成的现象是???????????????????????????。
（2）证明气体中含有氢气的实验现象是???????????????????????????????????????。
（3）为了进一步探究反应后A溶液中铁元素的价态，他们进行了如下的假设：
假设1：溶液中铁元素既有Fe3+也有Fe2+
假设2：溶液中铁元素只有Fe 3+
假设3：溶液中铁元素只有________________
基于假设1，现有试剂：0.01 mol/L酸性KMnO4溶液、稀溴水溶液、0.1 mal/L KI溶液、
淀粉溶液、KSCN溶液，蒸馏水。请探究其所得溶液。请完成表中内容。
【实验探究】
实验操作
| 预期现象
| 结论
|
取反应后的A溶液分装在a、b两试管，步骤①：往a试管中滴入?????????
????????????????????????????。
| ???????????????????????
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| ?????????????????
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步骤②：往b试管中滴入?????????
????????????????????????????。
| ???????????????????????
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| 溶液含有Fe3+
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实验题 铁在冷的浓硫酸中能发生钝化现象。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。为此，他们设计了如下装置验证所产生的气体。
（1）证明反应所产生的气体中有SO2生成的现象是???????????????????????????。
（2）证明气体中含有氢气的实验现象是???????????????????????????????????????。
（3）为了进一步探究反应后A溶液中铁元素的价态，他们进行了如下的假设：
假设1：溶液中铁元素既有Fe3+也有Fe2+
假设2：溶液中铁元素只有Fe3+
假设3：溶液中铁元素只有________________
基于假设1，现有试剂：0.01 mol/L酸性KMnO4溶液、稀溴水溶液、0.1 mal/L KI溶液、
淀粉溶液、KSCN溶液，蒸馏水。请探究其所得溶液。请完成表中内容。
【实验探究】
实验操作
| 预期现象
| 结论
| 取反应后的A溶液分装在a、b两试管，步骤①：往a试管中滴入?????????
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| 步骤②：往b试管中滴入?????????
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| 溶液含有Fe3+
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本题答案：（16分）（1）品红试液变浅（或褪色）?（2分）
（2
本题解析：
试题分析：（1）SO2具有漂白性、酸性、还原性和氧化性，读图可知，该实验用品红溶液检验是否有SO2生成，若品红溶液褪色或变浅，说明装置A中反应产生的气体含有SO2；（2）氢气具有强还原性，在加热条件下能使黑色的氧化铜还原为红色的单质铜，H2被氧化为能使白色的无水CuSO4固体变蓝的H2O， 91EXAm.org若装置E中黑色固体变为红色，F中白色粉末变为蓝色，说明装置A中放出的气体中含有H2；（3）常温下铁被浓硫酸钝化，表面有一层致密氧化物薄膜，加热下强氧化性、强酸性的浓硫酸可以将铁氧化为铁盐，而过量的单质铁可以将铁盐还原为亚铁盐，因此反应后A的溶液中铁元素可能既有Fe2+又有Fe3+，也可能只有Fe3+，还可能只有Fe2+，根据已知假设1、假设2的信息推断假设3为溶液中铁元素只有Fe2+；根据铁及其化合物的性质可知，Fe2+具有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，Fe3+具有氧化性，能将KI溶液还原为能使淀粉溶液变蓝的I2，Fe2+遇KSCN溶液不变红，而Fe3+遇KSCN溶液变红，大量含有Fe3+的溶液呈黄色，与溴水的颜色相同，由此可以选择适当的试剂设计实验方案验证A的溶液中既有Fe2+又有Fe3+。
本题所属考点：【物质组成与性质实验方案的设计】
本题难易程度：【一般】
The shortest answer is doing. 最简短的回答是干. |
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