Question

(13分)實驗室為探究鐵與濃硫酸的反應，并驗證SO2的性質(zhì)，設計如圖所示裝置進行實驗。

請回答下列問題：

（1）實驗時A中導管a插入濃硫酸中，可使B中的溶液不發(fā)生倒吸。其原因是_______。

（2）B中酸性KMnO4逐漸褪色，則B中反應的離子方程式是_______________________；C中反應的化學方程式是_________________。

（3）D裝置的作用是________；實驗結(jié)束時需從a導管通入大量空氣，其目的是___________。

（4）欲探究A裝置中反應后鐵元素的價態(tài)，設計實驗方案如下：將反應后試管中的溶液稀釋。取少許溶液，滴入3～5滴________溶液，若溶液呈紅色，則證明含有Fe3+，否則不含F(xiàn)e3+；取少許溶液，滴入3～5滴________溶液，若溶液褪色，則證明含有Fe2+，否則不含F(xiàn)e2+。若實驗證明反應后的溶液中只含有Fe3+，則A中反應的化學方程式是___________________________________________。

Answer 1

（1）A裝置試管中氣體壓強減小時，空氣從導管a進入A裝置，a導管起平衡氣壓的作用

（2）5SO2＋2MnO4－＋2H2O＝5SO42－＋2Mn2＋＋4H＋ 2H2S＋SO2＝2H2O＋3S↓

（3）驗證SO2的漂白性和生成物的不穩(wěn)定性；使裝置中殘留的SO2氣體完全被E裝置吸收，以防止污染環(huán)境 （4）KSCN 酸性KMnO4 2Fe＋6H2SO4(濃) Fe2(SO4)3＋6H2O＋3SO2↑

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)裝置結(jié)構(gòu)可知當A裝置試管中氣體壓強減小時，空氣從導管a進入A裝置，a導管起平衡氣壓的作用，所以可使B中的溶液不發(fā)生倒吸。

（2）SO2具有還原性，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，反應的離子方程式為5SO2＋2MnO4－＋2H2O＝5SO42－＋2Mn2＋＋4H＋；SO2還具有氧化性，能氧化H2S生成單質(zhì)S，反應的離子方程式為2H2S＋SO2＝2H2O＋3S↓。

（3）SO2具有漂白性，且SO2的漂白是不穩(wěn)定的，所以D裝置的作用是驗證SO2的漂白性和生成物的不穩(wěn)定性；由于裝置中還殘留有SO2氣體，所以實驗結(jié)束時需從a導管通入大量空氣的目的是使裝置中殘留的SO2氣體完全被E裝置吸收，以防止污染環(huán)境。

（4）檢驗鐵離子一般用KSCN溶液。亞鐵離子具有還原性，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，所以可以用酸性KMnO4檢驗亞鐵離子。鐵在加熱的條件下與濃硫酸反應的化學方程式為2Fe＋6H2SO4(濃) Fe2(SO4)3＋6H2O＋3SO2↑。

考點：考查鐵與濃硫酸反應的實驗設計與探究