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?zhí)顚憣?shí)驗(yàn)方案:

實(shí)驗(yàn)方案	現(xiàn)象	結(jié)論
步驟1:取4mL____mol/LCuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液	產(chǎn)生白色沉淀	CuSO4溶液與KSCN溶液 反應(yīng)產(chǎn)生了白色沉淀
取______________	無明顯現(xiàn)象

查閱資料:

已知:①SCN-的化學(xué)性質(zhì)與I-相似 ②2Cu2++4I-=2CuI↓+I2

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+

實(shí)驗(yàn)方案	現(xiàn)象
向3mL0.lmol/LFeSO4溶液中加入1mL 稀硝酸	溶液變?yōu)樽厣�，放置一段時(shí)間后， 棕色消失，溶液變?yōu)辄S色

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體系中存在的反應(yīng)進(jìn)行分析:

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+ 0.1 4mL0.2mol/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 取少量反應(yīng)I的溶液于試管中，向其中加入幾滴K3[Fe(CN)6]溶液，溶液無明顯變化，說明反應(yīng)I是一個(gè)不可逆反應(yīng) Fe2+被硝酸氧化為Fe3+，溶液中Fe2+濃度降低，導(dǎo)致干衡Fe2++NOFe(NO)2+逆向移動(dòng)，最終Fe(NO)2+完全轉(zhuǎn)化為Fe3+，溶液由綜色變?yōu)辄S色

【解析】（1）Fe3+與Cu粉發(fā)生反應(yīng)生成亞鐵鹽和銅鹽，反應(yīng)的離子方程式為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)行對照實(shí)驗(yàn)，故實(shí)驗(yàn)方案為：步驟1：取4mL 0.1mol/L CuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L KSCN溶液，步驟2：取4mL 0.1mol/L FeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L KSCN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，故答案為：0.1；取4mL 0.1mol/L FeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L KSCN溶液；2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+（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，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)中硝酸過量，若存在平衡，溶液中含有Fe2+，否則沒有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，溶液無明顯變化，說明反應(yīng)I是不可逆反應(yīng)，故答案為：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，溶液無明顯變化，說明反應(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。