Question

【題目】某小組研究SCN-分別與Cu2+和Fe3+的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中：c(KSCN) = 0.1 mol/L；c[Fe2(SO4)3] = 0.025 mol/L；c(CuSO4) = 0.05 mol/L。

Ⅰ. KSCN溶液與CuSO4溶液反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)如下。

資料：ⅰ.Cu2+可與SCN-反應(yīng)生成CuSCN白色沉淀和(SCN)2。

ⅱ.(SCN)2稱為“擬鹵素”，在水溶液中呈黃色；(SCN)2的化學(xué)性質(zhì)與Cl2相似，可與水、堿等發(fā)生反應(yīng)。

（1）a中CuSO4溶液顯酸性的原因是______（用離子方程式表示）。

（2）a→b中試管內(nèi)溶液pH減小，可能的原因是______。

（3）b→c產(chǎn)生沉淀的原因是______。

Ⅱ. 同學(xué)們根據(jù)相同條件下氧化性：Fe3+＞Cu2+，預(yù)測(cè)Fe3+與SCN-也可發(fā)生類(lèi)似a中的氧化還原反應(yīng)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

（4）向Fe2(SO4)3溶液中滴入少量KSCN溶液，觀察到______，表明發(fā)生了反應(yīng)：Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3。

（5）基于（4）繼續(xù)實(shí)驗(yàn)：用Fe2(SO4)3溶液、KSCN溶液與石墨電極、電壓表、鹽橋等組裝成原電池，電壓表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)。該實(shí)驗(yàn)的目的是______。

（6）查閱資料并討論后得出：溶液中離子在反應(yīng)時(shí)所表現(xiàn)的氧化性強(qiáng)弱與相應(yīng)還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)和狀態(tài)有關(guān)。由此分析a中反應(yīng)發(fā)生的原因：生成CuSCN沉淀使Cu2+的氧化性增強(qiáng)，并補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明。補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是______。

（7）�。�4）中反應(yīng)后溶液，逐滴加入K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，并且沉淀量逐漸增多。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果與（5）中實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致，解釋原因：______。

（8）為進(jìn)一步證實(shí)（7）中的解釋，在以上實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，其操作及現(xiàn)象是___。

Answer 1

【答案】Cu2++2H2O Cu（OH）2+2H+ 生成（SCN）2與水反應(yīng)所得HSCN為強(qiáng)酸，使溶液pH減小 NaOH與（SCN）2反應(yīng)，使溶液中c（SCN-）增大，與Cu2+繼續(xù)反應(yīng)生成少量CuSCN 溶液變?yōu)榧t色 在無(wú)Fe3++3 SCN-Fe（SCN）3干擾時(shí)，證明Fe3+能否將SCN-氧化 用CuSO4溶液、KSCN溶液與石墨電極、電壓表、鹽橋等組裝成原電池 滴入K3[Fe(CN)6]溶液時(shí)，與Fe2+生成沉淀，使Fe3+的氧化性增強(qiáng) 在（5）的原電池中，向盛有Fe2(SO4)3溶液的容器中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液，指針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，且該側(cè)電極為正極

【解析】

Cu2+可與SCN-反應(yīng)生成CuSCN白色沉淀和(SCN)2，充分反應(yīng)后過(guò)濾，得到(SCN)2溶液，其水溶液呈黃色；(SCN)2與NaOH發(fā)生反應(yīng)，(SCN)2+2NaOH=NaSCN+NaSCNO+H2O。

I、（1）CuSO4溶液顯酸性的原因是Cu2++2H2O Cu（OH）2+2H+；

（2）根據(jù)題給資料，a到b試管中pH減小的可能原因是：鹵素單質(zhì)能和水反應(yīng)生成兩種酸（氟氣除外），所以SCN-生成的（SCN）2也能和水反應(yīng)生成兩種酸，所得HSCN為強(qiáng)酸，使溶液pH減��；

（3）根據(jù)題給資料，b到c產(chǎn)生沉淀的原因是：(SCN)2與NaOH發(fā)生反應(yīng)，(SCN)2+2NaOH=NaSCN+NaSCNO+H2O，使溶液中c（SCN）-增大，與Cu2+繼續(xù)反應(yīng)生成少量CuSCN。

II、（4）向Fe2(SO4)3溶液中滴入少量KSCN溶液，觀察到溶液變?yōu)榧t色，表明發(fā)生了反應(yīng)：Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3。

（5）基于（4）繼續(xù)實(shí)驗(yàn)：用Fe2(SO4)3溶液、KSCN溶液與石墨電極、電壓表、鹽橋等組裝成原電池，電壓表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)。該實(shí)驗(yàn)的目的是探究在無(wú)Fe3++3 SCN-Fe（SCN）3干擾時(shí)，證明Fe3+能否將SCN-氧化；

（6）根據(jù)查閱的資料和分析的原因，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)要排除CuSCN的干擾，所以補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)：用CuSO4溶液、KSCN溶液與石墨電極、電壓表、鹽橋等組裝成原電池；

（7）取（4）中反應(yīng)后溶液，逐滴加入K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，并且沉淀量逐漸增多。根據(jù)（6）中查閱的資料可知，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果與（5）中實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致是因?yàn)椋旱稳?/span>K3[Fe(CN)6]溶液時(shí)，與Fe2+生成沉淀，使Fe3+的氧化性增強(qiáng)；

（8）為了證實(shí)（7）中的解釋，采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)，在（5）的原電池中，向盛有Fe2(SO4)3溶液的容器中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液，指針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，且該側(cè)電極為正極。