题目内容

【题目】某化学兴趣小组利用硫酸铁溶液与铜粉反应,又向反应后溶液中加入KSCN溶液以检验Fe3+是否有剩余,实验记录如下;

实验编号

操作

现象

实验1

i.加入Cu粉后充分振荡,溶液逐渐变蓝; ii.取少量i中清液于试管中,滴加2

0.2mol/LKSCN溶液,溶液变为红色,但振荡后红色迅速褪去并有白色沉淀生成。

1)写出实验1中第i步的离子方程式_______________。甲同学猜想第ii步出现的异常现象是由于溶液中的Cu2+干扰了检验Fe3+的现象。查阅相关资料如下

2Cu2++4SCN- 2CuSCN↓(白色)+(SCN)2(黄色)

②硫氰[(SCN)2]:是一种拟卤素,性质与卤素单质相似,其氧化性介于Br2I2之间。

该同学又通过如下实验验证猜想

实验编号

操作

现象

实验2

溶液呈绿色,一段时间后后开始出现白色沉淀,上层溶液变为黄色

实验3

无色溶液立即变红,同时生成白色沉淀。

2)经检测,实验2反应后的溶液pH值减小,可能的原因是___________________________________________

3)根据实验23的实验现象,甲同学推断实验3中溶液变红是由于Fe2+(SCN)2氧化,写出溶液变红的离子方程式_______________________。继续将实验2中的浊液进一步处理,验证了这一结论的可能性。

补充实验4的目的是排除了溶液存在Cu2+的可能,对应的现象是____________________________________________

4)乙同学同时认为,根据氧化还原反应原理,在此条件下,Cu2+也能氧化Fe2+,他的判断依据是_______

5)为排除干扰,小组同学重新设计如下装置。

A溶液为____________________________

电流表指针偏转,说明CuFe3+发生了反应,你认为这种说法是否合理?__________________(填合理或不合理),原因是__________________________________________

③验证3+是否参与反应的操作是________________________________________

【答案】Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+ 部分(SCN)2与水反应生成酸 Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 溶液褪色,无蓝色沉淀 在Cu2+SCN反应中,Cu2+是氧化剂,氧化性Cu2+(SCN)2 0.5mol/LFe2(SO4)3溶液 不合理 未排除氧气干扰 一段时间后,取少量A溶液于试管中,滴加铁氰化钾溶液,出现蓝色沉淀

【解析】

(1) Cu粉与Fe3+反应,离子方程式为Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+

(2)硫氰[(SCN)2]:是一种拟卤素,性质与卤素单质相似,其氧化性介于Br2I2之间,能与水反应,生成酸;

(3) Fe2+(SCN)2氧化为Fe3+Fe3+KSCN反应,显红色;(SCN)2会与氢氧化钾反应,同时Cu2+与氢氧化钾反应,生成蓝色沉淀,没有Cu2+则无蓝色沉淀;

(4)根据氧化还原反应规律分析;

(5)A的电极为CB的电极为Cu,则Cu做负极,C做正极,A中放电解质溶液;

②溶液中的氧气会影响反应;

③铁氰化钾溶液遇亚铁盐则生成深蓝色沉淀。

(1) Cu粉与Fe3+反应,离子方程式为Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+,故答案为:Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+

(2)硫氰[(SCN)2]:是一种拟卤素,性质与卤素单质相似,其氧化性介于Br2I2之间,能与水反应,生成酸,故答案为:部分(SCN)2与水反应生成酸;

(3) Fe2+(SCN)2氧化为Fe3+Fe3+KSCN反应,显红色,离子方程式为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(SCN)2会与氢氧化钾反应,同时Cu2+与氢氧化钾反应,生成蓝色沉淀,没有Cu2+则无蓝色沉淀,故答案为:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3;溶液褪色,无蓝色沉淀;

(4)根据2Cu2++4SCN- 2CuSCN↓(白色)+(SCN)2(黄色), Cu2+是氧化剂,氧化性Cu2+>(SCN)2(SCN)2能氧化Fe2+,则氧化性 (SCN)2 > Fe2+,即Cu2+也能氧化Fe2+,故答案为:在Cu2+SCN反应中,Cu2+是氧化剂,氧化性Cu2+>(SCN)2

(5)A的电极为CB的电极为Cu,则Cu做负极,C做正极,A中放电解质溶液,则电解质为0.5mol/LFe2(SO4)3溶液,故答案为:0.5mol/LFe2(SO4)3溶液;

②溶液中的氧气会影响反应,未做排氧操作,不合理,故答案为:不合理;未排除氧气干扰;

Fe3+参与反应后生成Fe2+,铁氰化钾溶液遇亚铁盐则生成深蓝色沉淀,可验证产生的Fe2+,操作为一段时间后,取少量A溶液于试管中,滴加铁氰化钾溶液,出现蓝色沉淀,故答案为:一段时间后,取少量A溶液于试管中,滴加铁氰化钾溶液,出现蓝色沉淀。

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