Question

【題目】甲，乙兩同學(xué)用圖所示裝置進行實驗探究硝酸與鐵反應(yīng)的產(chǎn)物。

文獻記載：

I．在濃硝酸和活潑金屬反應(yīng)過程中，隨著硝酸濃度的降低，其生成的產(chǎn)物有+4、+2、﹣3價等氮的化合物。

Ⅱ．FeSO4+NOFe（NO）SO4（棕色）△H＜0．

Ⅲ．NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收

Ⅳ．鐵氰化鉀化學(xué)式為K3[Fe（CN）6]：亞鐵氰化鉀化學(xué)式為K4[Fe（CN）6]

3Fe2++2[Fe（CN）6]3﹣═Fe3[Fe（CN）6]2↓（藍色沉淀）

4Fe3++3[Fe（CN）6]4﹣═Fe4[Fe（CN）6]3↓（藍色沉淀）

甲的實驗操作和現(xiàn)象記錄如下：

實驗操作	實驗現(xiàn)象
打開彈簧夾，通入一段時間CO2，關(guān)閉彈簧夾．
打開分液漏斗活塞，將濃硝酸緩慢滴入燒瓶中，關(guān)閉活塞．	無明顯現(xiàn)象．
加熱燒瓶，反應(yīng)開始后停止加熱．	①A中有紅棕色氣體產(chǎn)生，一段時間后，氣體顏色逐漸變淺； B中溶液變棕色； C中溶液紫色變淺． ②反應(yīng)停止后，A中無固體剩余，得100mL的溶液

請回答下列問題：

（1）滴入濃硝酸加熱前沒有明顯現(xiàn)象的原因是____________。

A.常溫下鐵和濃硝酸不反應(yīng)

B. 鐵遇濃硝酸形成致密氧化膜，阻止反應(yīng)進一步發(fā)生

C．反應(yīng)需要催化劑

（2）甲的實驗操作中通入CO2的主要目的是__________。

A. 排除反應(yīng)體系中的空氣 ，防止干擾

B. 將產(chǎn)生的氣體壓入后續(xù)裝置吸收

C．維持系統(tǒng)內(nèi)壓強平衡

（3）甲取少量B中溶液，加熱，現(xiàn)象是_________。

A.棕色溶液變淺綠色 B.棕色溶液變無色 C．有紅棕色氣體逸出

D.有無色氣體逸出 E.產(chǎn)生紅褐色沉淀

（4）乙認(rèn)為有NO生成的證據(jù)不足．乙仍采用該裝置和操作進行對照實驗，濃硝酸換成稀硝酸，證明有NO生成的實驗現(xiàn)象是A中___________________B中。

（5）將A所得溶液稀釋至500mL，取少量稀釋后的溶液調(diào)節(jié)pH后，滴加鐵氰化鉀溶液有藍色沉淀生成。另取稀釋后的溶液25.00mL加入過量的KI固體，充分反應(yīng)后pH至7左右，滴入幾滴淀粉溶液做指示劑，用0.25mo1/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，共消耗Na2S2O3溶液16.00mL．（己知：I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣），則A中所得溶液的c（Fe3+）=______mo1/L。

Answer 1

【答案】 B A AD A中沒有紅棕色氣體生成，B中溶液變?yōu)樽厣?/span> 0.16

【解析】(1)常溫時，鐵和濃硝酸反應(yīng)生成一層致密的氧化物薄膜，阻止了鐵和濃硝酸進一步反應(yīng)，即產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象，所以滴入濃硝酸加熱前沒有明顯現(xiàn)象，答案為B。

(2)濃硝酸和活潑金屬反應(yīng)過程中，隨著硝酸濃度的降低，其生成的產(chǎn)物有+4、+2、-3價等氮的化合物，可能有NO生成，NO易與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，所以需用二氧化碳排除反應(yīng)體系中的空氣，防止對產(chǎn)物中有無一氧化氮判斷的干擾，故答案為A。

(3)取少量B中溶液，加熱，棕色溶于變淺，有無色氣體逸出，且該氣體在空氣中變?yōu)榧t棕色，應(yīng)為可逆反應(yīng)FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，導(dǎo)致Fe(NO)SO4(棕色)降低，所以溶液顏色變淺，答案為AD；

(4)二氧化氮和水反應(yīng)生成的一氧化氮能使硫酸亞鐵溶液變成棕色，所以不能證明鐵和濃硝酸反應(yīng)過程中NO生成，為排除生成的NO干擾，把濃硝酸換成稀硝酸，稀硝酸和銅反應(yīng)生成無色的一氧化氮，沒有二氧化氮生成，則A中氣體是無色的，且B中溶液變?yōu)樽厣�，則說明生成的一氧化氮和硫酸亞鐵反應(yīng)生成棕色，從而說明A中無色氣體是一氧化氮；

(5)Fe2+和鐵氰化鉀溶液反應(yīng)3Fe2++2[Fe(CN)6]3-═Fe3[Fe(CN)6]2↓(藍色沉淀)，生成特征藍色沉淀，所以由此證明A溶液中含有Fe2+，I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，2Fe3++2I-=2Fe2++I2；
2S2O32-～I2～2 Fe3+；
2 2
0.25×16×10-3mol n(Fe3+)
n(Fe3+)=4×10-3mol，則A中所得溶液的c(Fe3+)==0.16mol/L。