Question

【題目】某興趣小組欲通過實驗方法驗證Fe2+的某些性質(zhì)。

(1)在實驗前，依據(jù)Fe2+的 性，填寫了下表。

實驗操作	預(yù)期現(xiàn)象	反應(yīng)的離子方程式
向盛有新制FeSO4溶液的試管中滴入數(shù)滴濃硝酸，振蕩	試管中產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液顏色逐漸變黃	Fe2++NO3-+2H+ =Fe3++NO2↑+H2O

依照表中操作，該同學(xué)進(jìn)行實驗。觀察到液面上方氣體逐漸變?yōu)榧t棕色，但試管中溶液顏色卻變?yōu)樯钭厣��?/span>

(2)分別取少量反應(yīng)后的溶液于兩只試管中，一只滴加幾滴KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，則溶液中含有 ；另一只試管滴加幾滴 溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則含有Fe2+。

(3)該小組討論認(rèn)為深棕色可能是NO2或NO與鐵的某一種離子發(fā)生反應(yīng)引起的。

提出猜想：

i.NO2與Fe2+發(fā)生反應(yīng) ⅱ.NO2與Fe3+發(fā)生反應(yīng)

ⅲ.NO與Fe2+發(fā)生反應(yīng) ⅳ．

(4)該同學(xué)通過查閱資料，認(rèn)為溶液的深棕色可能是NO2或NO與溶液中Fe2+或Fe3+發(fā)生反應(yīng)而得到的。為此他利用如圖裝置(氣密性已檢驗，尾氣處理裝置略)進(jìn)行探究。

步驟	操作及現(xiàn)象	解釋或結(jié)論
①	關(guān)閉k、b，打開a，開始甲中反應(yīng)一段時間后，觀察到丙中溶液逐漸變?yōu)樯钭厣�，而丁中溶液無明顯變化。	溶液深棕色由 與NO或NO2反應(yīng)而得到。
②	停止甲中反應(yīng)，打開活塞k、b、關(guān)閉a，持續(xù)通入N2一段時間。	該操作的目的是
③	更換新的丙、丁裝置，再這一段時間N2后關(guān)閉k，使甲中反應(yīng)繼續(xù)，觀察到的現(xiàn)象與步驟①中相同。	乙瓶中發(fā)生的化學(xué)方程式為 。

(5)結(jié)合實驗猜想，得出結(jié)論：

溶液呈深棕色的原因，肯定成立的是猜想 ；不確定的是猜想 ，有待后續(xù)實驗進(jìn)一步探究。

Answer 1

【答案】

(1)還原；

(2)Fe3+；K3[Fe(CN)6](或鐵氰化鉀)

(3)NO與Fe3+反應(yīng)

(4)Fe3+；排盡乙裝置及導(dǎo)管中殘留的NO2；3NO2+H2O=2HNO3+NO；

(5)ⅲ；ⅰ

【解析】

試題分析：(1)在離子方程式Fe2++NO3-+2H+=Fe3++NO2+H2O中，Fe2+被氧化為Fe3+，顯示還原性，故答案為：還原；

(2)分別取少量反應(yīng)后的溶液于兩只試管中，一只滴加幾滴KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，證明溶液中含有Fe3+，另一只試管滴加幾滴K3[Fe(CN)6](或鐵氰化鉀)溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則含有Fe2+，故答案為：Fe3+；K3[Fe(CN)6](或鐵氰化鉀)

(3)根據(jù)實驗的目的，可以提出的猜想有：i.NO2與Fe2+發(fā)生反應(yīng)；ⅱ.NO2與Fe3+發(fā)生反應(yīng)；ⅲ.NO與Fe2+發(fā)生反應(yīng)；ⅳNO與Fe3+反應(yīng)，故答案為：NO與Fe3+反應(yīng)；

(4)①關(guān)閉k、b，打開a，開始甲中反應(yīng)一段時間后，觀察到丙中溶液逐漸變?yōu)樯钭厣�，而丁中溶液無明顯變化，說明溶液深棕色由Fe3+與NO或NO2反應(yīng)而得到；②停止甲中反應(yīng)，打開活塞k、b、關(guān)閉a，持續(xù)通入N2一段時間，目的是排盡乙裝置及導(dǎo)管中殘留的NO2；③更換新的丙、丁裝置，再這一段時間N2后關(guān)閉k，使甲中反應(yīng)繼續(xù)，觀察到的現(xiàn)象與步驟①中相同，說明二氧化氮與水反應(yīng)生成了一氧化氮，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO，故答案為：Fe3+；排盡乙裝置及導(dǎo)管中殘留的NO2；3NO2+H2O=2HNO3+NO；

(5)根據(jù)上述實驗可知，溶液呈深棕色是NO與Fe2+發(fā)生反應(yīng)；不確定的是NO2與Fe2+發(fā)生反應(yīng)，故答案為：ⅲ；ⅰ。