Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)在探究Fe、Fe3+、Ag+相互間的反應(yīng)時(shí)，設(shè)計(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn)。已知: Ag+與SCN- 生成白色沉淀AgSCN。請(qǐng)按要求回答下列問題。

他們先向硝酸酸化的0.05mol/L AgNO3溶液(pH≈2) 中加入稍過量鐵粉，攪拌后靜置，燒杯底部有黑色固體，溶液呈黃色; 經(jīng)檢驗(yàn)未生成其他含氮物質(zhì).

（1）由“黑色固體”，甲猜測(cè)固體中含有Ag; 他取出少量黑色固體，洗滌后放入試管中,后續(xù)操作是_______，發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生。

（2）乙取上層清液于試管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。由此得出Fe與Ag+間發(fā)生的離子反應(yīng)之一為___________。

（3）由“溶液呈黃色”，丙猜測(cè)溶液中有Fe3+; 而丁認(rèn)為在鐵粉稍過量充分反應(yīng)后的溶液中不可能合有Fe3+，其理由是(用離子方程式表示):________。

丙為證實(shí)自己的猜測(cè)，取上層清液，滴加_______，溶液變紅，同時(shí)發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生，且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時(shí)間有關(guān)，對(duì)比實(shí)驗(yàn)記錄如下:

序號(hào)	取樣時(shí)間/min	現(xiàn)象
ⅰ	3	產(chǎn)生大量白色沉淀；溶液呈紅色
ⅱ	30	產(chǎn)生白色沉淀；較3 min時(shí)量少；溶液紅色較3 min時(shí)加深
ⅲ	120	產(chǎn)生白色沉淀；較30 min時(shí)量少；溶液紅色較30 min時(shí)變淺

①“白色沉淀”是_________。

②丙對(duì)Fe3+產(chǎn)生的原因分析:

因“未生成其他含氮物質(zhì)”，故認(rèn)為Fe2+不是被________氧化的。隨后又提出了如下假設(shè):

假設(shè)a：可能是鐵粉表面有氧化層，與H+反應(yīng)生成Fe3+;

假設(shè)b：Fe2+被O2氧化，而產(chǎn)生Fe3+；其對(duì)應(yīng)的高子反應(yīng)方程式為_________

假設(shè)c:__________氧化了Fe2+,而產(chǎn)生Fe3+

③丙為證實(shí)假設(shè)a、b不是主要原因，又補(bǔ)充了對(duì)比實(shí)驗(yàn): 向硝酸酸化的(pH=2)_____中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，不同時(shí)間取上層清液清加KSCN溶液，3min時(shí)溶液呈淺紅色，30min后溶液幾乎無色。

④戊為證實(shí)上述假設(shè)c成立，設(shè)計(jì)了如右圖所示裝置:分別取此電池工作前與工作-段時(shí)間電源計(jì)指針回至“0”時(shí)左池中的溶液，同時(shí)分別滴加K3[FeCN)6]溶液，后者藍(lán)色沉淀較少；左池再滴加X的濃溶液，指針又有偏轉(zhuǎn)。則X為________溶液；該電池總反應(yīng)的離子方程式為:__________。

Answer 1

【答案】 加硝酸，微熱，溶解固體，再滴加稀鹽酸 Fe+2Ag+=Fe2++2Ag Fe+2Fe3+=3Fe2+ KSCN溶液 AgSCN 酸性溶液(pH≈2)中NO3- Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O Ag+ 0.05mol/LNaNO3溶液 FeCl2溶液或FeSO4溶液 Fe2++Ag+Fe3++Ag

【解析】（1）銀與足量硝酸反應(yīng)生成硝酸銀溶液，再滴加鹽酸，有白色沉淀氯化銀產(chǎn)生；正確答案：加硝酸，微熱，溶解固體，再滴加稀鹽酸；

（2）滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，溶液中含有Fe2+；Fe與Ag+間發(fā)生置換反應(yīng)生成銀；正確答案：Fe+2Ag+=Fe2++2Ag；

（3）鐵與鐵離子可以發(fā)生歸中反應(yīng)，生成Fe2+；正確答案：Fe+2Fe3+=3Fe2+；鐵離子與硫氰化鉀溶液相遇，溶液變紅；白色沉淀為可能為銀離子與硫氰根離子生成了硫氰化銀白色沉淀；①正確答案：AgSCN；②因“未生成其他含氮物質(zhì)”，也就是說硝酸（或酸性條件下的NO3-）沒有氧化Fe2+；有可能Fe2+是被氧氣在酸性條件下氧化為Fe3+，正確答案：酸性溶液(pH≈2)中NO3-；Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O； 溶液中還含有銀離子，具有一定的氧化性，有可能銀離子氧化亞鐵離子；正確答案：銀離子；

③滿足相同條件下，向硝酸酸化的(pH=2) 0.05mol/L硝酸鈉溶液中加入過量鐵粉，鐵先被硝酸氧化為鐵離子，取上層清液清加KSCN溶液，3min時(shí)溶液呈淺紅色，然后生成的鐵離子又被過量的鐵還原為亞鐵離子，30min后溶液幾乎無色。正確答案：0.05mol/L硝酸鈉溶液；

④根據(jù)題給信息，左池藍(lán)色沉淀較少，說明亞鐵離子濃度減少了；再向左池再滴加的FeCl2濃溶液，指針偏轉(zhuǎn)，說明反應(yīng)向生成鐵離子方向進(jìn)行，證明了銀離子氧化亞鐵離子：Fe2++Ag+Fe3++Ag；正確答案：FeCl2濃溶液或FeSO4濃溶液；Fe2++Ag+Fe3++Ag；