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  【为探究Ag+与Fe3+氧化性的相关问题,某小组同学进行如下实验:已知:相关物质的溶解度(20°C)AgCl:1.5×10-4gAg2SO4:0.796g(1)甲同学的实验如下:序号操作现象实验Ⅰ】

  为探究Ag+与Fe3+氧化性的相关问题,某小组同学进行如下实验:

  已知:相关物质的溶解度(20°C)AgCl:1.5×10-4g Ag2SO4:0.796g

  (1)甲同学的实验如下:

  序号操作现象实验Ⅰ将2mL 1mol/L AgNO3溶液加入到

  1mL 1mol/L FeSO4溶液中产生白色沉淀,随后有黑色固体产生取上层清液,滴加KSCN溶液溶液变红注:经检验黑色固体为Ag

  ①白色沉淀的化学式是___.②甲同学得出Ag+氧化了Fe2+的依据是___.

  (2)乙同学为探究Ag+和Fe2+反应的程度,进行实验Ⅱ.

  a.按如图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应),发现电压表指针偏移.偏移的方向表明:电子由石墨经导线流向银.放置一段时间后,指针偏移减小.

  b.随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液,发现电压表指针的变化依次为:

  偏移减小→回到零点→逆向偏移.

  ①a中甲烧杯里的电极反应式是___.

  ②b中电压表指针逆向偏移后,银为___极(填“正”或“负”).

  ③由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是___.

  (3)为进一步验证乙同学的结论,丙同学又进行了如下实验:

  序号操作现象实验Ⅲ将2mL 2mol/L Fe(NO3)3溶液加入有银镜的试管中 银镜消失实验Ⅳ将2mL1mol/L Fe2(SO4)3溶液加入有银镜的试管中银镜减少,未消失实验Ⅴ将2mL 2mol/L FeCl3溶液加入有银镜的试管中银镜消失①实验Ⅲ___(填“能”或“不能”)证明Fe3+氧化了Ag,理由是___.

  ②用化学反应原理解释实验Ⅳ与Ⅴ的现象有所不同的原因:___.

1回答
2020-10-26 11:36
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孙远程

  (1)将2mL 1mol/L AgNO3溶液加入到1mL 1mol/L FeSO4溶液中分数复分解反应会生成硫酸银白色沉淀,银离子具有强氧化性会氧化Fe2+为Fe3+,银离子被还原为黑色固体金属单质银;取上层清液,滴加KSCN溶液溶液变红说明有铁离子生成;

  ①上述分析可知白色沉淀为硫酸银,它的化学式是Ag2SO4,故答案为:Ag2SO4;

  ②甲同学得出Ag+氧化了Fe2+的依据是实验现象中,银离子被还原为黑色固体金属单质银,取上层清液,滴加KSCN溶液溶液变红说明有铁离子生成,

  故答案为:有黑色固体(Ag)生成,加入KSCN溶液后变红;

  (2)①实验过程中电压表指针偏移,偏移的方向表明:电子由石墨经导线流向银,依据原电池原理可知银做原电池正极,石墨做原电池负极,负极是甲池溶液中亚铁离子失电子发生氧化反应生成铁离子,a中甲烧杯里的电极反应式是Fe2+-e-=Fe3+;

  故答案为:Fe2+-e-=Fe3+;

  ②随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液,和乙池组成原电池,发现电压表指针的变化依次为,偏移减小→回到零点→逆向偏移,依据电子流向可知乙池中银做原电池负极,发生的反应为铁离子氧化为银生成亚铁离子;

  故答案为:负;

  ③由实验现象得出,Ag+和Fe2+反应生成铁离子和金属银,反应的离子方程式是Fe2++Ag+⇌Fe3++Ag;

  故答案为:Fe2++Ag+⇌Fe3++Ag;

  (3)①将2mL 2mol/L Fe(NO3)3溶液加入有银镜的试管中银镜消失,说明银杯氧化,可能是溶液中铁离子的氧化性,也可能是铁离子水解显酸性的溶液中,硝酸根离子在酸溶液中具有了强氧化性,稀硝酸溶解银,所以实验Ⅲ不能证明Fe3+氧化了Ag,

  故答案为:不能;因为Fe(NO3)3溶液呈酸性,酸性条件下NO3-也可能氧化Ag;

  ②将2mL1mol/L Fe2(SO4)3溶液加入有银镜的试管中银镜减少,未消失说明部分溶解,将2mL 2mol/L FeCl3溶液加入有银镜的试管中银镜消失,说明银溶解完全,依据上述现象可知,溶液中存在平衡:Fe3++Ag⇌Fe2++Ag+,且AgCl比Ag2SO4溶解度更小,Cl-比SO42-更有利于降低Ag+浓度,所以实验Ⅴ比实验Ⅳ正向进行的程度更大,

  故答案为:溶液中存在平衡:Fe3++Ag⇌Fe2++Ag+,且 AgCl比Ag2SO4溶解度更小,Cl-比SO42-更有利于降低Ag+浓度,所以实验Ⅴ比实验Ⅳ正向进行的程度更大.

2020-10-26 11:38:18

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