【某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验-查字典问答网
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  【某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下.向硝酸酸化的0.05mol•L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色】

  某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下.

  向硝酸酸化的0.05mol•L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色.

  (1)检验产物

  ①取少量黑色固体,洗涤后,___(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag.

  ②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有___.

  (2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是___(用离子方程式表示).针对两种观点继续实验:

  ①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测.同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:

  序号取样时间/min现象ⅰ3产生大量白色沉淀;溶液呈红色ⅱ30产生白色沉淀;较3min时量小;溶液红色较3min时加深ⅲ120产生白色沉淀;较30min时量小;溶液红色较3 0min时变浅(资料:Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)

  ②对Fe3+产生的原因作出如下假设:

  假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+;

  假设b:空气中存在O2,由于___(用离子方程式表示),可产生Fe3+;

  假设c:酸性溶液中NO3-具有氧化性,可产生Fe3+;

  假设d:根据___现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+.

  ③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因.实验Ⅱ可证实假设d成立.

  实验Ⅰ:向硝酸酸化的___溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液,3min时溶液呈浅红色,3 0min后溶液几乎无色.

  实验Ⅱ:装置如图.其中甲溶液是___,操作现象是___.

  (3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因:___.

1回答
2020-10-27 04:15
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刘椿年

  (1)①黑色固体中含有过量铁,如果同时含有银,则可以加入HCl或H2SO4溶解Fe,而银不能溶解,

  故答案为:加入足量加入足量稀盐酸(或稀硫酸)酸化,固体未完全溶解;

  ②K3[Fe(CN)3]是检验Fe2+的试剂,所以产生蓝色沉淀说明含有Fe2+,

  故答案为:Fe2+;

  (2)过量铁粉与Fe3+反应生成Fe2+,即Fe+2Fe3+=3Fe2+,

  故答案为:Fe+2Fe3+=3Fe2+;

  ②O2氧化Fe2+反应为4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O,白色沉淀是AgSCN,所以实验可以说明含有Ag+,Ag+可能氧化Fe2+生成Fe3+,

  故答案为:4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O;白色沉淀;

  ③证明假设abc错误,就是排除Ag+时实验比较,相当于没有Ag+存在的空白实验,考虑其他条件不要变化,可以选用NaNO3,原电池实验需要证明的是假设d的反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能够实现,所以甲池应当注入FeCl2、FeCl3混合溶液,按图连接好装置,如电流表指针发生偏转,可说明d正确,

  故答案为:NaNO3;FeCl2/FeCl3;按图连接好装置,电流表指针发生偏转;

  (3)i→iii中Fe3+变化的原因:i→iiAg++Fe2+=Ag+Fe3+,反应生成Fe3+的使Fe3+浓度增加,ii→iii溶液红色较3 0min时变浅,说明空气中氧气氧化SCN-,使平衡向生成Fe3+的方向移动,Fe(SCN)3浓度减小,则溶液的颜色变浅,

  故答案为:i→iiAg++Fe2+=Ag+Fe3+,反应生成Fe3+的使Fe3+增加,红色变深,ii→iii空气中氧气氧化SCN-,红色变浅.

2020-10-27 04:16:48

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