Question

(15分) 某校化學(xué)興趣小組為了探究粗鐵粒（含有少量金屬銅雜質(zhì)）與某濃度硝酸反應(yīng)，設(shè)計了如下探究活動：

探究一

（1）將粗鐵粒投入某濃度硝酸中，某同學(xué)觀察該實驗現(xiàn)象時發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)進行一段時間后，反應(yīng)開始逐漸加快。請分析反應(yīng)逐漸加快的可能原因

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（2）另稱取粗鐵粒10 g放入某濃度硝酸中，充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y。為了探究溶液X中鐵元素的價態(tài),同學(xué)甲設(shè)計如下實驗：有藥品和儀器：0.1 mol·L^-1 KSCN溶液；0.1 mol·L^-1 KI溶液；0.2 mol·L^-1酸性高錳酸鉀溶液；氯水等；試管和滴管

請你設(shè)計簡單實驗，探究上述猜想是否正確，填寫下列實驗報告：

實驗步驟	現(xiàn)象	結(jié)論	離子方程式
第一步	取2-3 mL溶液裝于試管，向試管中加入幾滴KSCN溶液。
第二步		若溶液紫色褪去，則溶液含有Fe2+； 若無明顯變化，則不含F(xiàn)e3+。

探究二   為了探究氣體Y的成分，同學(xué)乙設(shè)計了如下裝置（不考慮NO₂轉(zhuǎn)化為N₂O₄）

(3)裝置乙的作用：                                                  。

（4）裝置丙收集到滿氣體后，通過氣泡鼓入空氣后，有紅棕色氣體生成，能否確定

氣體Y中含NO？ 說明理由。

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 (5) 同學(xué)丁為了探究氣體Y的組成，將224mL氣體Y通入足量的NaOH溶液中，氣體被完全吸收，所得溶液再用0.15 mol·L^-1酸性KMnO₄溶液滴定，消耗20 mLKMnO₄溶液。

則氣體Y中NO、NO₂的體積比為            。

（已知2NO₂+2NaOH＝NaNO₃+NaNO₂+H₂O和NO₂+NO+2NaOH＝2NaNO₂+H₂O）

 

Answer 1

【答案】

（1）①反應(yīng)放熱，一段時間后溶液溫度升高，反應(yīng)速率加快； ② 由于鐵中含雜質(zhì)銅，反應(yīng)時形成Fe-Cu 微型原電池，加快反應(yīng)速率。（2分）

 (2 )(4分)

步驟	操作	現(xiàn)象與結(jié)論	可能的離子方程式
第1步		若溶液變紅色，則溶液含有Fe3+； 若無現(xiàn)象，則不含F(xiàn)e3+	Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
第2步	另取少量溶液裝于試管，向試管里滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液		5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

(3)驗證NO₂的存在并除去NO₂（3分）

（4）不能確定，由于NO₂與水反應(yīng)也能生成NO，故不能確定氣體Y中含NO。（3分）

(5)  1∶3（3分）

【解析】