Question

8．称取6.0g的铁钉放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y．
（1）甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺．若要确认其中的Fe²⁺，应选用d（选填序号）．
a．KSCN溶液和氯水  b．铁粉和KSCN溶液  c．浓氨水  d．酸性KMnO₄溶液
选择的理论依据是利用Fe²⁺的还原性和MnO₄^-的强氧化性，而使紫色MnO₄^-褪色．
（2）乙同学取336mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应的离子方程式是SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-．
（3）在溶液X中，能在其中共存的离子或物质可以是c．
a．Fe　　　b．Cu　　　c．Cu²⁺　　　d．SCN^-
（4）配平下列化学方程式（将化学计量数填入内）
□Fe+□H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$□Fe₂（SO₄）₃+□SO₂↑+□H₂O．

Answer 1

分析 （1）二价铁离子具有还原性，利用+2价亚铁离子能使酸化的高锰酸钾褪色来检验；
（2）铁与浓硫酸加热生成硫酸铁，二氧化硫和水，所以Y为二氧化硫，二氧化硫具有还原性与溴水发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸；
（3）6.0g的铁钉放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X，则X溶液中含有硫酸根离子，三价铁离子，氢离子；
（4）反应中铁元素化合价升高3价，浓硫酸中+6价的硫降为+4价，降2价，依据得失电子守恒、原子个数守恒书写方程式．

解答 解：（1）二价铁离子具有还原性，能够还原高锰酸钾，+2价亚铁离子能使酸化的高锰酸钾褪色，a、b都不能检验亚铁离子，只有d能检验溶液中含有+2价铁离子，选c会生成两种沉淀，受氢氧化铁颜色的影响无法辨别，只能选d，
故答案为：d；利用Fe²⁺的还原性和MnO₄^-的强氧化性，而使紫色MnO₄^-褪色；
（2）二氧化硫与溴水反应生成硫酸和氢溴酸，离子方程式：SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；
故答案为：SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；
（3）6.0g的铁钉放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X，则X溶液中含有硫酸根离子，三价铁离子，氢离子，
a．铁能够与氢离子、三价铁离子反应，不能共存，故a错误；
b．铜能与三价铁离子反应，不能共存，故b错误；
c．铜离子与氢离子、三价铁离子都不反应，能共存，故c正确；
d．SCN^-与三价铁离子发生络合反应，不能共存，故c错误；
故选：c；
（4）反应中铁元素化合价升高3价，浓硫酸中+6价的硫降为+4价，降2价，依据得失电子守恒、原子个数守恒，方程式：2Fe+6H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂（SO₄）₃+3SO₂↑+6H₂O，
故答案为：2、6、1、3、6．

点评 本题元素化合物知识，熟练掌握浓硫酸、三价铁离子的性质，氧化还原反应规律是解题关键，题目难度中等．