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    14．铁在冷的浓硫酸中能发生钝化．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．实验室现有下列试剂：0.01mol/L 酸性KMnO4溶液、0.1mol/L KI溶液、3%H2O2溶液、淀粉溶液、蒸馏水．请你协助他们探究所得溶液和气体的成分．
    【提出猜想】
    Ⅰ．所得溶液中的金属离子可能含有Fe2+和Fe3+中的一种或两种；
    Ⅱ．所得气体中可能含有SO2、H2中的一种或两种．
    【实验探究】
    实验操作预期现象结论
    验证猜想Ⅰ步骤①：取少量0.01mol/L酸性KMnO4溶液，滴入所得溶液溶液紫红色褪去含有Fe2+（或溶液紫红色不褪去，不含Fe2+）
    步骤②：另取少量所得溶液，滴加KI-淀粉溶液含有Fe3+
    验证猜想Ⅱ将所得气体通入如图装置：
    		甲中KMnO4溶液褪色，乙中KMnO4溶液颜色不变，试管中收集到气体含有两种气体
    【问题讨论】
    有同学提出，若另外选用KSCN溶液，则仅利用KSCN和H2O2两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究，判断该方法是否正确并进行评价：不正确，若溶液中含有Fe3+，则无法检验溶液中是否含有Fe2+．

    分析 【提出猜想】浓硫酸和铁反应生成二氧化硫，稀硫酸和铁反应生成氢气，明确实验的目的是验证溶液和气体的成分，据此进行猜想；
    【实验探究】
    验证猜想Ⅰ、根据二价铁离子和三价铁离子的性质选择试剂，并根据反应物和生成物预测现象，由此得出结论，根据溶液中可能存在的离子Fe2+（铁过量）、Fe3+或两者的混合物，选择合适的试剂进行检验；
    验证猜想Ⅱ、根据气体的可能成分SO2和H2选择合适的试剂进行检验，根据氢气和二氧化硫的性质选择试剂，并预测现象，由现象得出结论，铁与浓硫酸加热时，产生的金属离子可能有Fe2+（铁过量）、Fe3+，产生的气体可能有H2（铁过量）、SO2．Fe2+可以使酸性KMnO4溶液褪色，Fe3+具有氧化性，可把I-氧化成I2可使KI-淀粉溶液变为蓝色；SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色，并被其吸收；
    【问题讨论】
    根据双氧水和二价铁离子、三价铁离子的性质判断正误．

    解答 解：【提出猜想】浓硫酸和铁反应生成二氧化硫，稀硫酸和铁反应生成氢气，所以所得气体中可能含有SO2、H2，
    故答案为：SO2、H2；
    【实验探究】
    验证猜想Ⅰ、酸性高锰酸钾有强氧化性，二价铁离子有还原性，所以酸性高锰酸钾能和二价铁离子发生氧化还原反应，如果步骤①溶液紫红色褪去，说明含有二价铁离子，否则没有．
    碘化钾有还原性，三价铁离子有氧化性，碘离子和三价铁离子能发生氧化还原反应生成单质碘，碘遇淀粉变蓝色，所以步骤②另取少量所得溶液，滴加KI溶液和淀粉溶液，如果溶液变为蓝色，说明含有三价铁离子，否则没有，
    故答案为：溶液紫红色褪去；含有Fe2+；另取少量所得溶液，滴加KI溶液和淀粉溶液；溶液变为蓝色；
    猜想Ⅱ、二氧化硫有还原性，能和强氧化性的物质发生氧化还原反应，如能使酸性高锰酸钾溶液褪色，氢气不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但氢气不易溶于水，所以如果甲中KMnO4溶液褪色，说明含有二氧化硫；乙中KMnO4溶液颜色不变，说明二氧化硫完全被吸收，如果试管中收集气体，只能是氢气，
    故答案为：甲中KMnO4溶液褪色，乙中KMnO4溶液颜色不变，试管中收集到气体；
    【问题讨论】
    双氧水具有氧化性，二价铁离子有还原性，双氧水和二价铁离子能发生氧化还原反应生成三价铁离子，KSCN只能检验三价铁离子不能检验二价铁离子，所以若溶液中含有Fe3+则无法检验溶液中是否含有Fe2+，所以该观点不正确，
    故答案为：不正确，若溶液中含有Fe3+则无法检验溶液中是否含有Fe2+．

    点评 本题考查了二价铁离子和三价铁离子的检验，题目难度中等，注意常温下，浓硫酸和铁能发生钝化现象，钝化现象是铁和浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜，不是不反应．

    练习册系列答案
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    ①固体甲＋溶液B＝溶液C＋水

    ②溶液A＋溶液C＝固体甲＋溶液D

    ③固体乙＋溶液B＝溶液E＋氢气

    试回答下列问题。

    （1）根据以上关系推断出(写化学式)

    甲＿＿＿＿ ＿乙 ＿ ＿＿＿B＿＿＿＿ ＿E＿＿＿＿＿

    （2）写出上述反应的离子方程式

    ① ；

    ② ；

    ③ 。

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    回答下列问题：
    （1）过滤所需的玻璃仪器主要有漏斗、烧杯、玻璃棒，加热搅拌的作用是加快反应速率．
    （2）弃渣Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的主要成分分别为铅、硫酸镁、硫酸钡．反应①的离子方程式为Mn+Pb2+=Mn2++Pb．
    （3）加入氯化钡溶液主要是为了除去硫酸根离子，检验该离子是否除尽的方法为取上层清液，加入氯化钡，若溶液中没有出现白色沉淀，则说明硫酸根离子已经除尽，否则没有除尽．
    （4）已知MnCl2溶液呈弱酸性，操作X为B（填字母序号）．
    A．蒸发结晶B．降温结晶C．渗析D．盐析．

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    B．苯中含有碳碳双键，其性质跟乙烯相似
    C．乙烯使溴水褪色和苯与溴水混合振荡后水层变为无色原理相同
    D．（NH4）2SO4浓溶液和CuSO4溶液都能使蛋白质沉淀析出

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    A．B与A只能组成BA3化合物
    B．C、D、E形成的化合物与稀硫酸可能发生氧化还原反应
    C．A、B、C形成的化合物一定不能发生水解
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