Question

【題目】某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鐵鹽與亞鐵鹽相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)I：將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+

（1）Fe3+與Cu粉發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__。

（2）探究白色沉淀產(chǎn)生的原因，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)實(shí)驗(yàn)方案：__、__。

查閱資料：

已知：①SCN-的化學(xué)性質(zhì)與I-相似。

②2Cu2++4I-=2CuI↓十I2。

則Cu2+與SCN-反應(yīng)的離子方程式為__。

實(shí)驗(yàn)II：將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+

探究上述現(xiàn)象出現(xiàn)的原因：

查閱資料：Fe2++NOFe(NO)2+(棕色)

（3）用離子方程式解釋NO產(chǎn)生的原因：__。

（4）從化學(xué)反應(yīng)速率與限度的角度對(duì)體系中存在的反應(yīng)進(jìn)行

反應(yīng)I：Fe2+與HNO3反應(yīng)，

反應(yīng)II：Fe2+與NO反應(yīng)。

①依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可推知反應(yīng)I的速率比反應(yīng)II__(填“快"或“慢”)。

②反應(yīng)I是一個(gè)不可逆反應(yīng)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案加以證明___。

③請(qǐng)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋溶液由棕色變?yōu)辄S色的原因：___。

Answer 1

【答案】2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+ 0.1mol/L 取4mL0.1mol/LFeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液 2Cu2++4SCN=2CuSCN↓+(SCN)2 3Fe2++4H++NO3═3Fe3++NO↑+2H2O 慢 取反應(yīng)后的黃色溶液于試管中，向其中加入幾滴K3Fe(CN)6溶液，無(wú)明顯變化，說(shuō)明反應(yīng)Ⅰ是不可逆反應(yīng) 導(dǎo)致Fe2+濃度降低，使平衡Fe2++NOFe(NO)2+逆向移動(dòng)，最終Fe(NO)2+完全轉(zhuǎn)化為Fe3+，溶液由棕色變?yōu)辄S色

【解析】

(1)Fe3+與Cu粉發(fā)生反應(yīng)生成銅離子與亞鐵離子；

(2)圖1中得到溶液中Fe2+為0.2mol/L，Cu2+為0.1mol/L，分別取相同濃度的硫酸銅溶液、硫酸亞鐵溶液，滴入KSCN溶液進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)；由題目信息ii可知，Cu2+與SCN-反應(yīng)生成CuSCN沉淀，同時(shí)生成(SCN)2；

(3)亞鐵離子具有還原性，酸性條件下硝酸根具有強(qiáng)氧化性，反應(yīng)生成鐵離子、NO與水；

(4)①反應(yīng)速率快的反應(yīng)現(xiàn)象最先表現(xiàn)；

②反應(yīng)中硝酸過(guò)量，若存在平衡，溶液中含有Fe2+，否則沒(méi)有Fe2+，可以用K3[Fe(CN)6]溶液檢驗(yàn)；

③Fe2+被硝酸氧化為Fe3+，導(dǎo)致溶液中Fe2+濃度降低，導(dǎo)致平衡發(fā)生移動(dòng)，最終Fe(NO)2+完全轉(zhuǎn)化為Fe3+。

(1)Fe3+與Cu粉發(fā)生反應(yīng)生成銅離子與亞鐵離子，反應(yīng)離子方程式：2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+；

(2)由反應(yīng)2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+，可知圖1中得到溶液中Fe2+為0.2mol/L，Cu2+為0.1mol/L，分別取相同濃度的硫酸銅溶液、硫酸亞鐵溶液，滴入KSCN溶液進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，故實(shí)驗(yàn)方案為：步驟1:取4mL0.1mol/LCuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液，步驟2:取4mL0.1mol/LFeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液，由題目信息ii可知，Cu2+與SCN反應(yīng)生成CuSCN沉淀，同時(shí)生成(SCN)2，反應(yīng)離子方程式為：2Cu2++4SCN=2CuSCN↓+(SCN)2；

(3)鐵離子具有還原性,酸性條件下硝酸根具有強(qiáng)氧化性,反應(yīng)生成鐵離子、NO與水,反應(yīng)離子方程為：3Fe2++4H++NO3═3Fe3++NO↑+2H2O；

(4)①溶液先變?yōu)樽厣�，放置一段時(shí)間后，棕色消失，溶液變?yōu)辄S色，反應(yīng)速率快的反應(yīng)現(xiàn)象最先表現(xiàn)，反應(yīng)Ⅰ的速率比反應(yīng)Ⅱ的慢；

②反應(yīng)中硝酸過(guò)量，若存在平衡，溶液中含有Fe2+，否則沒(méi)有Fe2+，具體的實(shí)驗(yàn)方案是：取反應(yīng)后的黃色溶液于試管中，向其中加入幾滴K3[Fe(CN)6]溶液，溶液無(wú)明顯變化，說(shuō)明反應(yīng)I是不可逆反應(yīng)；

③Fe2+被硝酸氧化為Fe3+，導(dǎo)致溶液中Fe2+濃度降低，導(dǎo)致平衡Fe2++NOFe(NO)2+逆向移動(dòng)，最終Fe(NO)2+完全轉(zhuǎn)化為Fe3+，溶液由棕色變?yōu)辄S色。