Question

2．铁在冷的浓硫酸中能发生钝化．某兴趣小组的同学发现将铁与一定量的浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解得到溶液A，并产生大量气体B．
【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B的可能组成是SO₂、H₂中的一种或两种．
【实验探究】
实验室提供下列试剂：0.01mol/L酸性KMnO₄溶液、0.1mol/L KSCN溶液、3%H₂O₂溶液、淀粉溶液、蒸馏水．在配制0.01mol/L酸性KMnO₄溶液溶液过程中，需要用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、100ml容量瓶和胶头滴管（填仪器名称）．
请你完成以下探究实验．

	实验操作	预期现象	结  论
验证猜想Ⅰ	①取适量A溶液，滴加0.1mol/LKSCN溶液 ②另取适量A溶液，滴加少量0.01mol/L酸性KMnO4溶液	①酸性高锰酸钾溶液褪色，说明含有亚铁离子； ②溶液变为血红色	含有Fe2+和Fe3+
验证猜想Ⅱ	将所得气体通入下图所示装置	甲中紫色褪去，乙中不褪色，试管中收集到气体	含有两种气体

【问题讨论】某同学认为把上述装置中乙部分酸性高锰酸钾溶液改为品红溶液，也可以达到同样的目的．

Answer 1

分析 【提出猜想】铁和浓硫酸反应生成二氧化硫或氢气或二者都有；
【实验探究】根据仪器作用选取仪器，注意填的是玻璃仪器；
验证猜想I：亚铁离子能使酸性高锰酸钾溶液褪色，铁离子能使KSCN溶液变红色；
验证猜想II：二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色，氢气不溶于水，利用排水法能收集到氢气；
【问题讨论】装置乙的作用是证明二氧化硫已经除尽，二氧化硫能够使品红溶液褪色，故也可使用品红溶液．

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中的一种或两种；
【实验探究】配制过程中，用托盘天平称量高锰酸钾、用胶头滴管定容，所以还需要的玻璃仪器为胶头滴管；
验证猜想I：亚铁离子能使酸性高锰酸钾溶液褪色，铁离子能使KSCN溶液变红色，其检验方法为：取少量液体倒入试管中，向试管中滴加KSCN溶液后，溶液变为血红色，说明含有铁离子，向溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，酸性高锰酸钾溶液褪色，说明含有亚铁离子，如果两种现象都有，则说明含有铁离子和亚铁离子；
验证猜想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：胶头滴管；

	实验操作	预期现象	结论
验证猜想Ⅰ	①取适量A溶液，滴加0.1 mol/L KSCN溶液   ②另取适量A溶液，滴加少量0.01 mol/L酸性KMnO4溶液	①酸性高锰酸钾溶液褪色，说明含有亚铁离子；②溶液变为血红色
验证猜想Ⅱ		甲中紫色褪去，乙中不褪色，试管中收集到气体

；
【问题讨论】装置甲用于除去二氧化硫，然后用装置乙检验二氧化硫已经除尽，根据二氧化硫具有漂白性，能够使品红溶液褪色可知，装置乙换成品红溶液，同样达到实验目的，
故答案为：品红溶液．

点评 本题考查了浓硫酸的性质、性质实验方案设计，题目难度中等，明确物质的性质为解答关键，根据物质的性质确定可能发生的反应及反应现象，注意掌握亚铁离子及铁离子的检验方法、性质实验方案的设计原则．