Question

（11分）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)填写装置的作用：
B                                            ，
C                                          ，
G                                          。
(2)先点燃         处酒精灯（填“A”或“E”），点燃E处酒精灯前一步操作                                           。
(3)证明有SO₂生成的现象是                                        。
(4)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：___________       __     ___________。
如果去掉装置D，还能否根据F中的现象判断气体中有氢气？________(填“能”或“不能”)，原因是_______                  __                              ___________。
(5)反应后A的溶液中含有Fe³⁺和Fe²⁺，检验其中的Fe²⁺的方法是                                                                 。

Answer 1

(11分)(1)防止倒吸；验证有SO₂生成；防止空气中的H₂O进入F（3分）
（2）A；（1分）   检验氢气的纯度（1分）  (3)酸性高锰酸钾溶液变浅（1分）
(4)黑色(CuO)变成红色(Cu)；白色粉末变成蓝色；不能；因为混合气体中可能含H₂O，会干扰H₂的检验（4分）
(5)取A的溶液，滴加酸性高锰酸钾溶液，若红色褪去，证明有Fe²⁺。（1分）

试题分析：（1）由于SO₂极易溶于水，所以B装置的主要作用是防止倒吸；二氧化硫极易还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以C装置的作用是验证有SO₂生成；由于空气中也含有水蒸气，会干扰实验，所以G装置的作用是防止空气中的H₂O进入F。
（2）由于装置中含有空气，所以应该首先点燃A处酒精灯，以排尽装置中的空气。由于生成的氢气是可燃性气体，在点燃之前需要检验氢气的纯度，所以点燃E处酒精灯前一步操作检验氢气的纯度。
（3）根据（1）中分析可知，证明有SO₂生成的现象是酸性高锰酸钾溶液变浅。
（4）氢气具有还原性，能把氧化铜还原生成铜和水，而无水硫酸铜极易吸水变成胆矾，所以可以证明气体X中含有氢气的实验现象是黑色(CuO)变成红色(Cu)、白色粉末变成蓝色；由于混合气体中可能含H₂O，会干扰H₂的检验，所以不能根据F中的现象判断气体中有氢气。
（5）亚铁离子具有还原性，据此可以检验。即取A的溶液，滴加酸性高锰酸钾溶液，若红色褪去，证明有Fe²⁺。₂、氢气的检验，实验安全以及亚离子的有关检验等
点评：化学是一门以实验为基础的学科，所以有化学实验即科学探究之说法。纵观近几年高考，主要以考察探究性实验和物质制备实验为主。这些探究性和制备性实验的试题，综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。探究性实验的一般思路是：1.准确地把握实验目的；2.利用已学知识，分析如何实现这个目的-－实验原理；3.结合实验材料，初步确定设计对策－－实验方案。