Question

【題目】某小組同學(xué)通過(guò)“FeSO4被HNO3氧化”的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證Fe2+的還原性。

實(shí)驗(yàn)一：驗(yàn)證Fe2+的還原性

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)測(cè)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
向盛有2mLFeSO4溶液的試管中，滴入幾滴濃硝酸，振蕩	試管中產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液變?yōu)辄S色	試管中產(chǎn)生紅棕色氣體， 溶液變?yōu)樯钭厣?/span>

（1）紅棕色氣體是______________ （填化學(xué)式）；

（2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與預(yù)期不符，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。取深棕色溶液于試管中，滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)檠�紅色，該現(xiàn)象說(shuō)明____________。

實(shí)驗(yàn)二：探究溶液變?yōu)樯钭厣�的原�?/span>

〔資料與猜想〕查閱資料后猜想，可能是生成的NO2或者NO與溶液中的Fe2+或Fe3+反應(yīng)，而使溶液變?yōu)樯钭厣��?/span>

〔實(shí)驗(yàn)與探究〕用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，步驟及現(xiàn)象如下：（裝置的氣密性已檢驗(yàn)，尾氣處理已略去）

ⅰ關(guān)閉c,打開(kāi)a和b，通入N2，一段時(shí)間后關(guān)閉a；

ⅱ向甲中加入適量濃HNO3，一段時(shí)間后丙中溶液變?yōu)樯钭厣�，丁中溶液無(wú)明顯變化；

ⅲ關(guān)閉b，打開(kāi)c，更換丙、丁中的溶液（試劑不變）；

ⅳ繼續(xù)向甲中加入濃HNO3，一段時(shí)間后觀察到了與ⅱ相同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問(wèn)題：

（3）通入N2的目的是______________；

（4）銅與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________；

（5）裝置乙的作用是_________________；

（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)論是____________。

Answer 1

【答案】NO2 Fe2+具有還原性 排凈裝置內(nèi)的空氣，防止O2與產(chǎn)生的NO反應(yīng)生成NO2 Cu+4HNO3（濃）═ Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 使NO2轉(zhuǎn)化NO 溶液的深棕色是由于Fe2+與NO或者NO2反應(yīng)，不是由于Fe3+與NO或者NO2反應(yīng)

【解析】

實(shí)驗(yàn)一：（1）硝酸將Fe2+氧化為Fe3+的同時(shí)被還原生成NO，NO遇空氣生成二氧化氮；

（2）取深棕色溶液于試管中，滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，該現(xiàn)象說(shuō)明溶液中有Fe3+；

實(shí)驗(yàn)二：（1）通入N2的目的是排凈裝置內(nèi)的空氣；

（2）銅與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水；

（3）裝置乙的作用是利用水與二氧化氮反應(yīng)，使NO2轉(zhuǎn)化為NO；

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論是溶液的深棕色是由于Fe2+與NO發(fā)生了反應(yīng)，也可能是由于Fe2+與NO2發(fā)生了反應(yīng)，不是由于Fe3+與NO或NO2發(fā)生反應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)一：（1）硝酸將Fe2+氧化為Fe3+的同時(shí)被還原生成NO，NO遇空氣生成二氧化氮，故紅棕色氣體是二氧化氮；

（2）取深棕色溶液于試管中，滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，該現(xiàn)象說(shuō)明Fe2+具有還原性，被氧化生成Fe3+，溶液中有Fe3+，與KSCN溶液反應(yīng)使溶液變?yōu)榧t色；

實(shí)驗(yàn)二：（1）為防止產(chǎn)生的NO遇空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，通入N2的目的是排凈裝置內(nèi)的空氣；

（2）銅與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu+4HNO3（濃）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；

（3）裝置乙的作用是利用水與二氧化氮反應(yīng)，使NO2轉(zhuǎn)化為NO；

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論是溶液的深棕色是由于Fe2+與NO發(fā)生了反應(yīng)，也可能是由于Fe2+與NO2發(fā)生了反應(yīng)，不是由于Fe3+與NO或NO2發(fā)生反應(yīng)。