Question

15．实验法是化学重要的研究物质性质的基本方法．某化学研究小组进行了如下实验，请回答问题．
（1）用脱脂棉包住过氧化钠粉末，置于石棉网上，向脱脂棉上滴水，看到脱脂棉剧烈燃烧起来．
①由上述实验现象所得到的有关过氧化钠跟水反应的结论是：
第一，有氧气生成，第二，反应放出热量．Na₂O₂跟水反应的化学方程式是2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，如果有1mol O₂生成，则转移2mol 电子．
②该研究小组拟用右图所示装置（气密性良好）证明上述结论．
用以验证第二条结论的实验操作及现象是：Q导管放入盛水的水槽中有气泡产生．
（2）①将光亮的无绣铁钉放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是铁表面被钝化．
②另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y．甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺．若要确认其中有Fe²⁺，应选用的试剂编号为d．
a．KSCN溶液和氯水 b．铁粉和KSCN溶液 c．浓氨水 d．酸性KMnO₄溶液乙同学把气体Y通入足量氯水中，写出发生反应的离子方程式为：SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-．

Answer 1

分析 （1）①往脱脂棉上滴水，观察到脱脂棉剧烈燃烧起来，说明过氧化钠与水反应放出热量，结合质量守恒定律可知生成NaOH和氧气，根据氧气的氧由-1价升高到0价计算转移电子数；
②用右图所示装置进行实验，生成氧气具有助燃性，放热使锥形瓶内气体膨胀；
（2）①光亮的无绣铁钉放入冷浓硫酸中，浓硫酸有较强的氧化性能使铁钉钝化；
②利用+2价亚铁离子能使酸化的高锰酸钾褪色来检验；乙把气体Y通入足量氯水中，生成的Y即SO₂具有还原性，发生反应为：SO₂+Cl₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄．

解答 解：（1）①往脱脂棉上滴水，观察到脱脂棉剧烈燃烧起来，可知反应生成氧气，且反应放出热量，发生的反应为2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，因为氧气的氧由-1价升高到0价，所以如果有1mol O₂生成，则转移2mol 电子；故答案为：反应放出热量；2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；2；
②用右图所示装置进行实验，用以验证第二条结论的实验方法是Q导管放入盛水的水槽中有气泡产生，
故答案为：Q导管放入盛水的水槽中有气泡产生；
（2）①光亮的无绣铁钉放入冷浓硫酸中，浓硫酸有较强的氧化性能使铁钉钝化阻止反应进一步进行，故答案为：铁表面被钝化；
②a．氯水能将亚铁离子氧化为铁离子，铁离子和KSCN溶液反应导致溶液呈血红色，但不能确定原来溶液中一定含有亚铁离子，故a错误；                  
b．铁粉和酸反应生成亚铁离子，不能确定原来溶液中是否含有亚铁离子，故b错误；
c．浓氨水和亚铁离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁能被氧化生成氢氧化铁红褐色沉淀，不能确定溶液中一定含有亚铁离子，故c错误；                            
d．亚铁离子具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以可以用酸性高锰酸钾溶液检验亚铁离子，故d正确；
乙把气体Y通入足量氯水中，生成的Y即SO₂具有还原性，通入足量氯水中，发生反应为：SO₂+Cl₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄，离子方程式为：SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-，故答案为：d；SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-．

点评 本题考查实验装置的综合及元素化合物知识，开放性较强，为高频考点，把握发生的反应、反应特点及物质的性质为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．