题目

题型：不详难度：来源：

(12分)某兴趣小组在研究性学习中设计了如下实验来探究Fe与H₂SO₄反应的过程，装置如下图所示。实验步骤：①在烧瓶中加入80% H₂SO₄；②将提拉式铁丝插入溶液中，观察到先有少量气泡，后停止的现象；③加热烧瓶至有较多量气体产生时停止加热，品红试液颜色褪去烧瓶中溶液变为棕黄色。④一段时间后KMnO₄/H⁺颜色不再变浅，但NaOH溶液中仍有气泡逸出，在导管口处可以点燃该气体。烧瓶中液体变为浅绿色。根据以上实验回答：

（1）在步骤②中现象说明                                                 ；
（2）在步骤③中，品红褪色的原因是                                        ；
(3)写出步骤④中，使溶液变为浅绿色的可能原因（用离子方程式表示）                        ；                                           ；
（4）设计实验证明反应后的溶液中有Fe²⁺：                                   。

答案

（1）常温下Fe在80%的H₂SO₄溶液中可以发生钝化；（2）生成的SO₂气体具有漂白性；
（3）Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺
（4）取少许所得溶液加入KSCN不变色，再加入氯水后变成红色，说明原溶液中含有Fe²⁺（其他合理设计也给分）。

解析

【分析预测及备考建议】考试大纲中明确规定学生必须有“观察记录实验现象，分析实验结果和处理实验数据，得出正确结论的能力”，“能将实验问题（题设情境）分解，找出解答的关键。运用自己储存的知识，将它们分解、迁移、重组，使问题得到解决的应用能力。”
【答题技巧】（1）常温下将Fe丝插入硫酸中会有气泡产生，说明发生了反应，但一会儿后即停止，说明Fe在硫酸中发生了钝化，阻止了反应的进一步进行。（2）Fe与浓H₂SO₄反应可能是浓H₂SO₄强氧化性或是发生置换反应生成H₂，则实验现象品红溶液褪色说明产生的是SO₂气体。（3）溶液变为浅绿色说明产生了Fe²⁺，一种可能是Fe与H₂SO₄反应生成FeSO₄，也存在Fe³⁺离子转化为Fe²⁺。（4）在溶液中加入KSCN溶液时，不变红则说明无Fe³⁺，再加入氯水后溶液变红，说明原溶液中存在Fe²⁺，被氯水氧化成Fe³⁺后使KSCN变为红色。