Question

【題目】為了探究鐵和硫反應(yīng)產(chǎn)物中鐵的化合價(jià)為+2價(jià)或+3價(jià)或既有+2也有+3價(jià)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)過(guò)程：（已知硫會(huì)溶于熱堿溶液）

請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

（1）混合粉末A中S粉必須要過(guò)量，其原因是為了保證鐵粉完全反應(yīng)，從而避免_____。

（2）反應(yīng)在“惰性氣體環(huán)境中”進(jìn)行的原因是______________________。

（3）操作①是用燒熱的玻璃棒點(diǎn)觸混合粉末，反應(yīng)即可持續(xù)進(jìn)行，這說(shuō)明了_______。

（4）操作②的作用是________________________________________。

（5）操作③中稀硫酸煮沸的目的是____________________________________。

（6）為探究產(chǎn)物中鐵的價(jià)態(tài)，需要繼續(xù)對(duì)D溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)寫(xiě)出操作④的具體操作、現(xiàn)象及結(jié)論：__________________________________________。

Answer 1

【答案】 過(guò)量的鐵粉與操作③中的反應(yīng)生成Fe3+及過(guò)量的硫酸反應(yīng)生成Fe2+而干擾實(shí)驗(yàn)驗(yàn) 防止Fe和S被氧化，尤其是Fe被氧化成Fe3O4而干擾實(shí)驗(yàn) 硫和鐵粉反應(yīng)是放熱反應(yīng) 除去混合物中過(guò)量的硫粉 防止硫酸中溶解的O2將前面反應(yīng)過(guò)程中可能生成的Fe2+氧化而干擾實(shí)驗(yàn) 取少量的D溶液于兩支小試管中，向第一支試管中滴加少量KSCN溶液，向第二支試管中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液．如果第一支試管出現(xiàn)血紅色，而第二支試管高錳酸鉀紫紅色不褪去，說(shuō)明鐵和硫反應(yīng)只生成三價(jià)鐵；如果第一支試管不變血紅色，而第二支試管高錳酸鉀紫紅色褪去，說(shuō)明只生成亞鐵；如果第一支試管變血紅色，第二支試管紫紅色也褪去，說(shuō)明既生成了三價(jià)鐵也生成了亞鐵

【解析】試題分析：由實(shí)驗(yàn)過(guò)程可知，鐵粉和硫粉在惰性氣體中混合加熱后，得到了黑色的固體。該固體中可能剩余的硫經(jīng)熱堿溶液溶解后，與稀硫酸反應(yīng)得到溶液D，最后對(duì)D溶液進(jìn)行檢驗(yàn)，確定產(chǎn)物中鐵元素的價(jià)態(tài)。

（1）混合粉末A中S粉必須要過(guò)量，其原因是為了保證鐵粉完全反應(yīng)，從而避免過(guò)量的鐵粉與操作③可能生成的Fe3+及硫酸反應(yīng)生成Fe2+而干擾實(shí)驗(yàn)驗(yàn)。

（2）反應(yīng)在“惰性氣體環(huán)境中”進(jìn)行的原因是防止Fe和S被氧化，尤其是Fe被氧化成Fe3O4而干擾實(shí)驗(yàn)。

（3）操作①是用燒熱的玻璃棒點(diǎn)觸混合粉末，反應(yīng)即可持續(xù)進(jìn)行，這說(shuō)明了硫和鐵粉反應(yīng)是放熱反應(yīng)。

（4）操作②的作用是除去混合物中過(guò)量的硫粉。

（5）操作③中稀硫酸煮沸的目的是防止硫酸中溶解的O2將前面反應(yīng)過(guò)程中可能生成的Fe2+氧化而干擾實(shí)驗(yàn)。

（6）為探究產(chǎn)物中鐵的價(jià)態(tài)，需要繼續(xù)對(duì)D溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，操作④的具體操作、現(xiàn)象及結(jié)論為：取少量的D溶液于兩支小試管中，向第一支試管中滴加少量KSCN溶液，向第二支試管中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液．如果第一支試管出現(xiàn)血紅色，而第二支試管高錳酸鉀紫紅色不褪去，說(shuō)明鐵和硫反應(yīng)只生成三價(jià)鐵；如果第一支試管不變血紅色，而第二支試管高錳酸鉀紫紅色褪去，說(shuō)明只生成亞鐵；如果第一支試管變血紅色，第二支試管紫紅色也褪去，說(shuō)明既生成了三價(jià)鐵也生成了亞鐵。