Question

為證明Fe³⁺具有較強的氧化性，甲同學(xué)做了如下實驗：將Cu片放入0.5mol/L Fe(NO₃)₃溶液中，觀察到Cu片逐漸溶解，溶液由黃色變?yōu)樗{綠色，由此甲同學(xué)得到Fe³⁺具有較強氧化性的結(jié)論。

乙同學(xué)提出了不同的看法：“Fe(NO₃)₃溶液具有酸性，在此酸性條件下NO₃^-也能氧化Cu”，并設(shè)計實驗進行探究。已知：

水解反應(yīng)	平衡常數(shù)（K）
Fe3+ + 3H2O  Fe(OH)3 + 3H+	7.9 × 10-4
Fe2+ + 2H2O  Fe(OH)2 + 2H+	3.2 × 10-10
Cu2+ + 2H2O  Cu(OH)2 + 2H+	3.2 × 10-7

請回答：（1）稀硝酸和Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                  

（2）請利用所提供的試劑，幫助乙同學(xué)完成實驗方案設(shè)計。

    試劑：0.5mol/L Fe(NO₃)₃溶液、Cu片、精密pH試紙（0.5～5.0）、硝酸鈉溶液、稀鹽酸。方案：                                                  

（3）丙同學(xué)分別實施了甲、乙兩位同學(xué)的實驗方案，并在實驗過程中用pH計監(jiān)測溶液pH的變化，實驗記錄如下。

實驗內(nèi)容	實驗現(xiàn)象
甲同學(xué)的實驗方案	溶液逐漸變成藍綠色， pH略有上升
乙同學(xué)的實驗方案	無明顯現(xiàn)象，pH沒有明顯變化。

①據(jù)實驗現(xiàn)象寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：                                

②導(dǎo)致實驗過程中溶液pH略有上升的可能原因是                          

③解釋乙同學(xué)的實驗現(xiàn)象                                  

（4）請你設(shè)計更簡便可行的實驗方案，幫助甲同學(xué)達到實驗?zāi)康模?u>                    

Answer 1

（1）3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O （2分）

（2）測定硝酸鐵溶液的pH，再用硝酸鈉溶液和稀鹽酸配制成與硝酸鐵溶液PH相同、硝酸根離子濃度相同的溶液，將銅片加入到該溶液中，觀察二者是否反應(yīng)。（3分）

（3）①Cu + 2Fe³⁺ = Cu²⁺ + 2Fe²⁺  （2分）

②Fe³⁺ 變?yōu)镃u²⁺和Fe²⁺，水解能力下降（2分）

③在此酸性條件下NO₃^-不能氧化Cu。（2分）

（4）將銅片放入0.5mol/L氯化鐵溶液中（2分）