Question

I．Fe²⁺和I^-是兩種常見的還原性離子．
請以FeSO₄溶液、KI溶液、氯水為試劑驗(yàn)證I^-的還原性強(qiáng)于Fe²⁺．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，補(bǔ)充完成實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．其他限選試劑：3mol?L^-1 H₂SO₄、0.01mol?L^-1 KMnO₄、20% KSCN、3% H₂O₂、淀粉溶液、紫色石蕊溶液．

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：取2mL FeSO4溶液和2mL KI溶液混合于試管中，再滴加1～2滴氯水．	溶液變成黃色
步驟2：

Ⅱ．某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為驗(yàn)證濃硫酸與銅能反應(yīng)而稀硫酸不能，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置進(jìn)行探究：將6.4g銅片和含0.2moL溶質(zhì)的18.4mol?L^-1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，直到無氣體生成為止．（假定在此過程溶液體積不變）
（1）甲同學(xué)認(rèn)為要證實(shí)上述結(jié)論，還應(yīng)進(jìn)行稀硫酸與銅片混合加熱實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為有無必要，并說明理由：

 

（2）下列試劑中能夠用來進(jìn)一步證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中確有余酸的是：

 

a．鐵粉           b．鈉        c．氯化鋇溶液          d．銀粉
（3）為定量測定余酸的物質(zhì)的量濃度，進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)：
設(shè)想：在A裝置增加一個(gè)導(dǎo)管通氮?dú)怛?qū)趕氣體（假定生成的氣體全部逸出），先測定生成的SO₂的量，然后計(jì)算剩余硫酸的濃度．他設(shè)計(jì)了如下二種方案來測定SO₂的量：
方案①將產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔坑孟×蛩崴峄�的KMnO₄溶液，再加入足量BaCl₂溶液，過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀．
方案②將氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔肯跛徜^溶液中，然后過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀．
經(jīng)仔細(xì)分析后，發(fā)現(xiàn)有不合理之處，請?zhí)顚懴卤恚ㄈ艉侠聿惶睿��?br />

序號	不合理的原因	誤差 （偏低或偏高）	改變措施
方案①
方案②

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),氧化還原反應(yīng),濃硫酸的性質(zhì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：Ⅰ步驟二可以用淀粉溶液檢驗(yàn)碘單質(zhì)的存在，也可以用KSCN溶液檢驗(yàn)鐵離子的存在；
Ⅱ（1）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度逐漸降低，如銅和硫酸都剩余，則可說明稀硫酸與銅不反應(yīng)；
（2）如證明有硫酸剩余，可用鐵等金屬驗(yàn)證；
（3）方案①中含有硫酸，會導(dǎo)致生成的硫酸鋇質(zhì)量偏大，則二氧化硫的物質(zhì)的量偏大，測定的剩余的硫酸的濃度偏低；二氧化硫可與硝酸鋇發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸鋇沉淀，可用于測量含量；乙學(xué)生設(shè)計(jì)的方案沒有排除硫酸銅的影響，因硫酸銅與氫氧化鈉反應(yīng)生成沉淀，不能達(dá)到滴定終點(diǎn)；

解答： 解：I步驟二：可以用淀粉溶液檢驗(yàn)碘單質(zhì)的存在，溶液變藍(lán)，證明I^-的還原性強(qiáng)于Fe²⁺，也可以用20%KSCN溶液檢驗(yàn)鐵離子的存在，向試管中繼續(xù)滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不變紅，也說明I^-的還原性強(qiáng)于Fe²⁺，
故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：
步驟2： 向試管中繼續(xù)滴加幾滴20%KSCN溶液 或向試管中繼續(xù)滴加幾滴淀粉溶液	溶液不變紅血紅色，證明I-的還原性強(qiáng)于Fe2+ 或溶液變藍(lán)色，證明I-的還原性強(qiáng)于Fe2+

II．（1）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度逐漸降低，如銅和硫酸都剩余，則可說明稀硫酸與銅不反應(yīng)，則沒有必要進(jìn)行稀硫酸與銅片的反應(yīng)，
故答案為：無必要，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸變成稀硫酸，稀硫酸與銅不反應(yīng)；
（2）如證明有硫酸剩余，可用鐵等金屬驗(yàn)證，因含有水，則不能用鈉，因含有生成的硫酸銅，則不能用氯化鋇，銀與稀硫酸不反應(yīng)，故答案為：a；
（3）方案①中含有硫酸，會導(dǎo)致生成的硫酸鋇質(zhì)量偏大，則二氧化硫的物質(zhì)的量偏大，測定的剩余的硫酸的濃度偏低，可將硫酸酸化的高錳酸鉀溶液換成溴水后碘水后硝酸溶液；方案②二氧化硫可與硝酸鋇發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸鋇沉淀，可用于測量含量，
故答案為：

序號	不合理的原因	誤差 （偏低或偏高）	改變措施
方案①	高錳酸鉀溶液中含有硫酸，與氯化鋇反應(yīng)，使生成的沉淀增多	偏低	將硫酸酸化的高錳酸鉀溶液換成溴水后碘水后硝酸溶液
方案②	---	---	---

．

點(diǎn)評：本題考查了還原性大小的實(shí)驗(yàn)探究、物質(zhì)組成的測定、對實(shí)驗(yàn)方案的理解評價(jià)等，難度中等，理解原理是解題的關(guān)鍵，注意基礎(chǔ)知識的掌握，綜合性較強(qiáng)．