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某小組在驗證反應“Fe+2Ag+═Fe2++2Ag”的實驗中檢測到Fe3+,發(fā)現(xiàn)和探究過程如下。向硝酸酸化的0.05 mol?L-1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,燒杯底部有黑色固體,溶液呈黃色。
(1)檢驗產(chǎn)物
①取少量黑色固體,洗滌后,
加入過量的稀鹽酸,黑色固體部分溶解
加入過量的稀鹽酸,黑色固體部分溶解
(填操作和現(xiàn)象),證明黑色固體中含有Ag。
②取上層清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍色沉淀,說明溶液中含有
Fe2+
Fe2+
。
(2)針對“溶液呈黃色”,甲認為溶液中有Fe3+,乙認為鐵粉過量時不可能有Fe3+,乙依據(jù)的原理是
2Fe3++Fe═3Fe2+
2Fe3++Fe═3Fe2+
(用離子方程式表示)。針對兩種觀點繼續(xù)實驗:
①取上層清液,滴加KSCN溶液,溶液變紅,證實了甲的猜測。同時發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生,且溶液顏色變淺、沉淀量多少與取樣時間有關,對比實驗記錄如下:
序號 取樣時間/min 現(xiàn)象
3 產(chǎn)生大量白色沉淀;溶液呈紅色
30 產(chǎn)生白色沉淀;較3 min時量少數(shù);溶液紅色較3 min時加深
120 產(chǎn)生白色沉淀;較30min時量少數(shù);溶液紅色較30min時變淺
(資料:Ag+與SCN-生成白色沉淀AgSCN)
②對Fe3+產(chǎn)生的原因作出如下假設:
假設a:可能是鐵粉表面有氧化層,能產(chǎn)生Fe3+;
假設b:空氣中存在O2,由于
4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O
4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O
(用離子方程式表示),可能產(chǎn)生Fe3+;
假設c:酸性溶液中
NO
-
3
具有氧化性,可產(chǎn)生Fe3+;
假設d:根據(jù)
溶液產(chǎn)生白色沉淀,且隨時間變長,白色沉淀減少,紅色加深
溶液產(chǎn)生白色沉淀,且隨時間變長,白色沉淀減少,紅色加深
現(xiàn)象,判斷溶液中存在Ag+,可產(chǎn)生Fe3+。
③下列實驗Ⅰ可證實假設a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因。實驗Ⅱ可證實假設d成立。
實驗Ⅰ:向硝酸酸化的
0.017mol?L-1Fe(NO33
0.017mol?L-1Fe(NO33
溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,不同時間取上層清液滴加KSCN溶液,3 min時溶液呈淺紅色,30 min后溶液幾乎無色。
實驗Ⅱ:裝置如圖,其中甲溶液是
Fe(NO32溶液和KSCN溶液
Fe(NO32溶液和KSCN溶液
,操作及現(xiàn)象是
電流計指針偏轉,左燒杯中溶液變血紅色,右燒杯中銀棒出現(xiàn)黑色固體
電流計指針偏轉,左燒杯中溶液變血紅色,右燒杯中銀棒出現(xiàn)黑色固體

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(3)根據(jù)實驗現(xiàn)象,結合方程式推測實驗ⅰ~ⅲ中Fe3+濃度變化的原因:
溶液中存在如下兩個平衡:①Ag++Fe2+?Fe3++Ag ②Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3,隨著反應①的進行,c(Fe3+)增大,平衡②正移,溶液紅色加深,隨后發(fā)生反應2Fe3++Fe═3Fe2+,c(Fe3+)減少,平衡②逆移,溶液紅色變淺
溶液中存在如下兩個平衡:①Ag++Fe2+?Fe3++Ag ②Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3,隨著反應①的進行,c(Fe3+)增大,平衡②正移,溶液紅色加深,隨后發(fā)生反應2Fe3++Fe═3Fe2+,c(Fe3+)減少,平衡②逆移,溶液紅色變淺
。

【答案】加入過量的稀鹽酸,黑色固體部分溶解;Fe2+;2Fe3++Fe═3Fe2+;4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O;溶液產(chǎn)生白色沉淀,且隨時間變長,白色沉淀減少,紅色加深;0.017mol?L-1Fe(NO33;Fe(NO32溶液和KSCN溶液;電流計指針偏轉,左燒杯中溶液變血紅色,右燒杯中銀棒出現(xiàn)黑色固體;溶液中存在如下兩個平衡:①Ag++Fe2+?Fe3++Ag?、贔e3++3SCN-?Fe(SCN)3,隨著反應①的進行,c(Fe3+)增大,平衡②正移,溶液紅色加深,隨后發(fā)生反應2Fe3++Fe═3Fe2+,c(Fe3+)減少,平衡②逆移,溶液紅色變淺
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:21引用:2難度:0.4
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    (2)裝置D中盛放NaOH溶液的作用是
     
    。
    (3)關閉彈簧夾1后,打開彈簧夾2,殘余氣體進入E、F、G中,能說明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為
     
    ;發(fā)生反應的離子方程式是
     
    。
    (4)為了驗證E中SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應,設計了如下實驗:取E中的溶液,往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應。上述方案是否合理?
     
    (填“合理”或“不合理”),原因是
     
    。
    (5)實驗過程中G中含酚酞的NaOH溶液逐漸褪色,此實驗證明SO2具有漂白性還是其溶于水顯酸性?請設計實驗驗證:
     

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:23引用:2難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.某同學為探究元素周期表中元素性質的遞變規(guī)律,設計了如下系列實驗。
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    與鹽酸反應最劇烈,
     
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    。
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    (1)儀器A的名稱為
     

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    、
     
    。(填序號)但有同學認為該裝置有缺陷,如何改進?
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:19引用:2難度:0.5
  • 3.某化學興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應,用圖裝置進行有關實驗.請回答下列問題:
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    (填序號)
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    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:11引用:2難度:0.7
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