為證明Fe3+具有較強(qiáng)的氧化性，甲同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：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{(lán)綠色，由此甲同學(xué)得到Fe3+具有較強(qiáng)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(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)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(qǐng)回答：（1）稀硝酸和Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                  。
（2）請(qǐng)利用所提供的試劑，幫助乙同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。
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(shí)施了甲、乙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案，并在實(shí)驗(yàn)過程中用pH計(jì)監(jiān)測溶液pH的變化，實(shí)驗(yàn)記錄如下。
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案
溶液逐漸變成藍(lán)綠色， pH略有上升
乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案
無明顯現(xiàn)象，pH沒有明顯變化。
 
①據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：                                。
②導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象                                  。
（4）請(qǐng)你設(shè)計(jì)更簡便可行的實(shí)驗(yàn)方案，幫助甲同學(xué)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?u>                    。

（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）

解析試題分析：（1）稀硝酸和Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
（2）乙同學(xué)認(rèn)為Fe(NO3)3溶液具中的NO3-也能氧化Cu，據(jù)此設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，配制pH與Fe(NO3)3溶液相同但只含NO3-不能氧化CuNO3-不含F(xiàn)e3+的溶液即可，將銅放入該溶液中，觀察二者是否反應(yīng)
（3）①根據(jù)丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)證明甲同學(xué)的結(jié)論是正確的，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+②根據(jù)水解反應(yīng)的平衡常數(shù)知Fe3+水解程度最大，溶液的pH略有上升，說明Fe3+變?yōu)镃u2+和Fe2+濃度減小，水解能力下降
③乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明在Fe(NO3)3溶液的酸性條件下，NO3-不能氧化Cu
（4）甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中，NO3-造成干擾，將原溶液中的NO3-換成其他易溶鹽的酸根離子即可證明
考點(diǎn)：考查銅與硝酸的反應(yīng)，鐵離子的氧化性，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析能力，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（13分）化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用。催化反硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。
（1）催化反硝化法中，H2能將NO還原為N2。25℃時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行10 min，溶液的pH由7變?yōu)?2（常溫下）。
【 已知：pH=-lgc(H+),常溫下，水溶液中c(H+)×c(OH-)=10-14 】
①N2的結(jié)構(gòu)式為________。
②請(qǐng)補(bǔ)充離子方程式，并進(jìn)行配平：上述反應(yīng)離子方程式為(配平為1不省略)
（ ）NO＋（ ）H2催化劑 （ ）N2＋（ ）H2O＋（ ）__________，
其平均反應(yīng)速率v(NO)=               mol·L－1·min－1。
（2）電化學(xué)降解NO的原理如圖所示。
①電源正極為________(填“A”或“B”)，
陰極反應(yīng)式為                                                。
②若電解過程中轉(zhuǎn)移了2 mol電子，則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(Δm左－Δm右)為________g。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

(1)請(qǐng)將下列五種物質(zhì)：KBr、Br2、I2、KI、K2SO4分別填入下列橫線上，組成一個(gè)未配平的化學(xué)方程式：
KBrO3＋     ＋H2SO4—→      ＋      ＋      ＋      ＋H2O。
(2)如果該化學(xué)方程式中I2和KBr的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別是8和1，則①Br2的化學(xué)計(jì)量數(shù)是       ；
②請(qǐng)將反應(yīng)物的化學(xué)式及配平后的化學(xué)計(jì)量數(shù)填入下列相應(yīng)的位置中：
       KBrO3＋       ＋       H2SO4—→……；
③若轉(zhuǎn)移10 mol電子，則反應(yīng)后生成I2的物質(zhì)的量為       。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)、生話中應(yīng)用廣泛，酸性KMnO4、H2O2、Fe（NO3）3是重要的氧化劑。用所學(xué)知識(shí)回答問題：
（1）在稀硫酸中，KMnO4能將H2C2O4氧化為CO2。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                         ，反應(yīng)中消耗1mol的MnO4—時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為       。
（2）取300mL 0．2mol/L的KI溶液與一定量的酸性KMnO4溶液恰好反應(yīng)，生成等物質(zhì)的量的I2和KIO3，則消耗KMnO4的物質(zhì)的量的是     mol。
（3）在Fe（NO3）3溶液中加入Na2SO3溶液，溶液先由棕黃色變?yōu)闇\綠色，過一會(huì)又變?yōu)樽攸S色，溶液先變?yōu)闇\綠色的離子方程式是                ，又變?yōu)樽攸S色的原因是         。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

某反應(yīng)體系的物質(zhì)有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。
(1)請(qǐng)將Au2O3之外的反應(yīng)物與生成物分別填入以下空格內(nèi)。
 
(2)反應(yīng)中，被還原的元素是       ，還原劑是       。
(3)將氧化劑與還原劑填入空格中，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
 
(4)紡織工業(yè)中常用氯氣作漂白劑，Na2S2O3可作為漂白后布匹“脫氯劑”，Na2S2O3和Cl2反應(yīng)的產(chǎn)物是H2SO4、NaCl和HCl，則還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為       。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（一）（8分）在含有物質(zhì)的量各為0.1 mol FeCl3、H2SO4、Cu(NO3)2的溶液500 mL中，逐漸加入鐵粉，溶液中n(Fe2＋)與加入n(Fe)的關(guān)系如圖A(請(qǐng)注意識(shí)圖，該題圖中每小正方格長度為0.05mol)。（提示：忽略離子水解產(chǎn)生的影響；如果有硝酸根被還原時(shí)，則生成一氧化氮?dú)怏w）
（1）寫出圖中n(Fe)從0.125mol-0.225 mol段對(duì)應(yīng)反應(yīng)的離子方程式____。
（2）寫出圖中n(Fe)從0-0.05 mol段對(duì)應(yīng)反應(yīng)的離子方程式____。
（3）請(qǐng)?jiān)趫DB中畫出溶液中n(Fe3＋)與加入n(Fe)的變化關(guān)系圖
（4）當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到最后，取該溶液2mL加入試管中，為了證明該溶液中有NO3－存在，可以向試管中在滴加_______。

A．酸性KMnO4溶液B．含有鹽酸的KSCN溶液C．碘水D．次氯酸鈉溶液

（二）（5分）下圖是電解槽的剖面圖，箭頭的方向指的是氣體或溶液的流向，陽離子交換膜只允許陽離子通過�，F(xiàn)要用此裝置來通過電解分離Na2SO4和NaOH的混合溶液，則向裝置中通入A1溶液和A2溶液(A1溶液是Na2SO4和NaOH的混合溶液，A2溶液是NaOH的稀溶液)。電解一段時(shí)間后，裝置中流出：B2溶液（是NaOH的濃溶液）和B1溶液，C1氣體和C2氣體。

（1） C2氣體是______（填化學(xué)式）。
（2）請(qǐng)寫出陽極反應(yīng)的電極方程式                                .
（3）請(qǐng)簡述陰極室能流出NaOH的濃溶液的原因                         .

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

過氧化銀（Ag2O2）是銀鋅堿性電池正極的活性物質(zhì)，可通過下列反應(yīng)制備：
K2S2O8＋2AgNO3＋4KOHAg2O2↓＋2KNO3＋2K2SO4＋2H2O
（1）已知K2S2O8和H2O2含有一個(gè)相同的化學(xué)鍵，則該反應(yīng)________ （填“是”或“不是”）氧化還原反應(yīng)；已知下列反應(yīng)：Mn2＋＋S2O82-＋H2O→MnO4-＋SO42-＋H＋（未配平），反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________。
（2）制備Ag2O2的反應(yīng)進(jìn)行完全后，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，即可得到Ag2O2，檢驗(yàn)Ag2O2是否洗滌干凈的方法是________。
（3）一種銀鋅（Ag2O2、Zn）堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池放電時(shí)正極生成Ag，負(fù)極只生成一種化合物（只含有Zn、K、H、O），其中Zn元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，鉀、鋅兩種元素的質(zhì)量比為78?65，則該電池的總反應(yīng)方程式為________。
（4）用銀鋅電池電解尿素[CO（NH2）2]的堿性溶液可制取H2，其裝置如圖所示（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，M、N均為惰性電極）。

①N極與銀鋅電池的________（填“Zn”或“Ag2O2”）相連。
②M極的電極反應(yīng)式為________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

I.根據(jù)反應(yīng)3Cu+8HNO3  3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，回答下列問題：
（1）氧化劑是　　　，       元素被氧化；
（2）用“雙線橋”表示該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
（3）當(dāng)有2 mol HNO3被還原時(shí)，被氧化的物質(zhì)的質(zhì)量為　　　，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為　　；
II. 有下列6種物質(zhì)：K2SO4、K2SO3、I2、H2SO4、KIO3、H2O組成一個(gè)氧化還原反應(yīng)，已知在反應(yīng)中K2SO3失去電子。請(qǐng)將這6種物質(zhì)組成一個(gè)化學(xué)方程式（需配平）：
                                                                           
2002年9月26日，中國北京曙光公司研制出了第一款具有我國完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能CPU                                 芯片— “龍芯”1號(hào)。該芯片中主要成分可以制成計(jì)算機(jī)長距離聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)木�路材料，這種埋在地下的材             料如果裸露在堿性土壤中，結(jié)果會(huì)斷路，用離子方程式說明原因                   

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

綠礬（FeSO4?7H2O）是中學(xué)階段常用的一種還原劑。
（1）久置的綠礬溶液容易被空氣氧化變質(zhì)，簡述檢驗(yàn)綠礬溶液已經(jīng)變質(zhì)的操作和現(xiàn)象：取少量待測液于試管中，                               。
（2）綠礬溶液濃度的標(biāo)定測定溶液中Fe2+物質(zhì)的量濃度的方法是：
a.量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中；
b.用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)；
c.重復(fù)操作2次，消耗KMnO4溶液體積的體積分別為20.02mL、24.98mL、19.98mL。
（已知滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5Fe2++MnO4—+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O）
①判斷此滴定實(shí)驗(yàn)達(dá)到終點(diǎn)的方法是               。
②計(jì)算上述濾液中Fe2+物質(zhì)的量濃度         （保留四位有效數(shù)字）。
（3）探究保存綠礬溶液的有效措施
【反應(yīng)原理】Fe2+在空氣中易氧化變質(zhì)，完成并配平下列離子方程式：
    Fe2+ +    O2 +                =      Fe(OH)3↓+      Fe3+ 
【操作與現(xiàn)象】取4支試管，如圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?jiān)谙鄳?yīng)位置上寫出試管①的現(xiàn)象和④的添加試劑。

【分析與結(jié)論】設(shè)計(jì)試管①的作用是              ；為了有效保存FeSO4溶液，你認(rèn)為最佳方案為       。

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