Question

【題目】化學學習小組在實驗室中對鐵鹽與亞鐵鹽的相互轉化進行如下探究。

已知：SCN－具有強還原性，易被氧化為(SCN)2。

實驗Ⅰ：Fe3+轉化為Fe2+

(1)Fe2(SO4)3溶液與Cu粉發生反應的離子方程式為________________________。

(2)探究白色沉淀產生的原因：

①提出假設：

假設1：白色沉淀是Fe2+與SCN－直接結合所得；

假設2：白色沉淀是Cu2+與SCN－直接結合所得；

假設3：_____________________________________________。

②實驗驗證：

向CuSO4溶液中通人過量SO2，將Cu2+還原，再加入KSCN溶液，觀察到有白色沉淀生成，證明假設三成立。寫出CuSO4溶液與KSCN溶液反應的離子方程式：________。

實驗Ⅱ：Fe2+轉化為Fe3+

實驗方案	現象
向3mL 0.1mol·L-1 FeSO4溶液中加入3mL 4mol·L-1稀硝酸	溶液變為棕色，放置一段時間后，棕色消失，溶液變為黃色

(3)實驗Ⅱ中，Fe2+轉化為Fe3+的離子方程式是_____________________________。

(4)設計如下實驗，探究溶液變為棕色的原因：

①向Fe2(SO4)3溶液中通入NO，溶液顏色無變化

②向FeSO4溶液中通入NO，溶液顏色變為棕色

③向Fe(NO3)3溶液中通入NO，溶液顏色無變化

由上述實驗分析溶液變為棕色的原因是_________________________________________。

Answer 1

【答案】 白色沉淀是Cu2+被還原的Cu+與SCN—反應所得 和發生（絡合）反應，

【解析】

(1) Fe2(SO4)3溶液中鐵離子具有強氧化性可使Cu變為銅離子；

(2)①銅粉過量，則溶液中可能產生Cu+，白色沉淀是Cu+與SCN－直接結合所得；

②已知SCN－具有強還原性，易被氧化為(SCN)2，則硫酸銅中的銅離子有氧化性，可發生氧化還原反應；

(3)實驗Ⅱ中，Fe2+與硝酸反應生成Fe3+、NO氣體和水；

(4)通過①、③對比，溶液顏色無變化，溶液變為棕色與Fe3+、SO42-無關；實驗②中，溶液變為棕色，與Fe2+有關，則NO與Fe2+形成了配合物。

(1) Fe2(SO4)3溶液中鐵離子具有強氧化性可使Cu變為銅離子，反應的離子方程式為2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；

(2)①銅粉過量，則溶液中可能產生Cu+，白色沉淀是Cu+與SCN－直接結合所得；

②已知SCN－具有強還原性，易被氧化為(SCN)2，則硫酸銅中的銅離子有氧化性，可發生氧化還原反應，離子方程式為2Cu2++ 4SCN－=2CuSCN↓+(SCN)2；

(3)實驗Ⅱ中，Fe2+與硝酸反應生成Fe3+、NO氣體和水，反應的離子方程式為3Fe2++4H++NO3-= 3Fe3++NO↑+2H2O；

(4)通過①、③對比，溶液顏色無變化，溶液變為棕色與Fe3+、SO42-無關；實驗②中，溶液變為棕色，與Fe2+有關，則NO與Fe2+形成了配合物。