Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組為了探究Fe(NO3)3的熱穩(wěn)定性和氧化性，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)(一)： 熱穩(wěn)定性

利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，加熱A中Fe(NO3)3固體，A 和B中都有紅棕色氣體產(chǎn)生，A 試管中生成了紅色粉末。

（1）B裝置的作用____________；要檢驗(yàn)A中紅色固體是否為Fe2O3，應(yīng)該選用的試劑是____________(填化學(xué)式)。

（2）加熱A中試管一段時(shí)間后，C 中導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，而集氣瓶中無(wú)氣泡產(chǎn)生原因是______________。

（3）寫(xiě)出硝酸鐵受熱分解的化學(xué)方程式__________________。

實(shí)驗(yàn)(二)：氧化性

Fe3+和Ag+的氧化性相對(duì)強(qiáng)弱一直是實(shí)驗(yàn)探究的熱點(diǎn)。該小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：

試驗(yàn)編號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	現(xiàn)象
a	向10mL3mol·L-1KNO3酸性溶液(pH=1)中插入一根潔凈的銀絲，并滴加氯化鈉溶液	無(wú)沉淀生成
b	向10mL3mol·L-1AgNO3溶液中滴加2mL0.1mol·L-1FeSO4溶液，振蕩；再滴加酸性高錳酸鉀溶液	紫紅色溶液不褪色
c	向10 mL3mol·L-1Fe(NO3)3溶液(pH=1)中插入一根潔凈的銀絲，并滴加氯化鈉溶液	產(chǎn)生白色沉淀

（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)a的目的是_____________________；實(shí)驗(yàn)c的結(jié)論是_____________________________。

（5）實(shí)驗(yàn)b涉及反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。

（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)論是Fe3+、Ag+氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱與離子的_____________________有關(guān)。

Answer 1

【答案】 防倒吸 HCl、KSCN NO2、O2恰好與氫氧化鈉溶液完全反應(yīng) 4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2↑+3O2↑ 排除NO3-的干擾 Fe3+能氧化Ag Ag++Fe2+=Fe3++Ag 濃度

【解析】（1）B裝置中兩個(gè)導(dǎo)管剛剛露出膠塞，所以B裝置起到防止倒吸的作用；要檢驗(yàn)A中紅色固體是否為Fe2O3，需要將殘留固體溶于水，過(guò)濾，取濾渣溶解于HCl或者稀H2SO4，因?yàn)?/span>Fe2O3與H+反應(yīng)生成Fe3+，再用KSCN試劑檢驗(yàn)Fe3+的存在，若溶液變成血紅色，紅色固體是Fe2O3，所以需要的試劑是鹽酸或者稀硫酸與KSCN溶液；

（2）加熱A中Fe(NO3)3固體，A 和B中都有紅棕色氣體產(chǎn)生，A 試管中生成了紅色粉末，發(fā)生反應(yīng)的方程式：4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2↑+3O2 ↑，4NO2+O2 +4NaOH=4NaNO3+2H2O，NO2與O2的混合氣體恰好被NaOH溶液吸收，所以C 中導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，產(chǎn)生的氣泡被NaOH吸收，集氣瓶中自然就無(wú)氣泡產(chǎn)生了，所以正確答案是：NO2、O2恰好與氫氧化鈉溶液完全反應(yīng)；

（3）根據(jù)（2）的解析可知：硝酸鐵受熱分解的化學(xué)方程式4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2↑+3O2 ↑；

（4）利用a實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證NO3-離子在酸性條件下能否將Ag氧化為Ag+，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，說(shuō)明在pH=1的情況下，NO3-離子不能夠?qū)?/span>Ag氧化，排除了NO3-離子對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)的干擾作用，正確答案：排除NO3-的干擾；根據(jù)c實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象可知：Fe3++Ag=Fe2++Ag+，Ag++Cl-=AgCl↓，說(shuō)明Fe3+能氧化Ag；

（5）向10mL3mol·L-1AgNO3溶液中滴加2mL0.1mol·L-1FeSO4溶液，振蕩；再滴加酸性高錳酸鉀溶液 紫紅色溶液不褪色，說(shuō)明溶液中已經(jīng)沒(méi)有Fe2+，F(xiàn)e2+已經(jīng)被溶液中的Ag+離子氧化了，即：Fe2+ +Ag+=Fe3+ Ag，所以b涉及反應(yīng)的離子方程式是：Fe2+ +Ag+=Fe3+ +Ag；

（6）對(duì)照實(shí)驗(yàn)b中Ag+濃度大，可以將Fe2+氧化，c中Fe3+離子濃度大，可以將Ag氧化，因此，F(xiàn)e3+、Ag+氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱與溶液中兩種離子的濃度有關(guān)。