Question

（14分）为证明Fe³⁺具有较强的氧化性，甲同学做了如下实验：将Cu片放入Fe(NO₃)₃
溶液中，观察到Cu片逐渐溶解，溶液由黄色变为蓝绿色，由此甲同学得到Fe³⁺具有较
强氧化性的结论。
乙同学提出了不同的看法：“Fe(NO₃)₃溶液具有酸性，在此酸性条件下NO₃^-也能氧
化Cu”，并设计实验进行探究。
已知：

水解反应	平衡常数（K）
Fe3+ + 3H2O  Fe(OH)3 + 3H+	7.9 × 10-4
Fe2+ + 2H2O  Fe(OH)2 + 2H+	3.2 × 10-10
Cu2+ + 2H2O  Cu(OH)2 + 2H+	3.2 × 10-7

请回答：
（1）稀硝酸和Cu反应的化学方程式为                                       。
（2）请利用所提供的试剂，帮助乙同学完成实验方案设计。
试剂：0.5mol/L Fe(NO₃)₃溶液、Cu片、精密pH试纸（0.5～5.0）、稀硝酸
方案：                                                                      
                                                                             
                                                                             
（3）丙同学分别实施了甲、乙两位同学的实验方案，并在实验过程中用pH计监测溶液pH
的变化，实验记录如下。

实验内容	实验现象
甲同学的实验方案	溶液逐渐变成蓝绿色， pH略有上升
乙同学的实验方案	无明显现象，pH没有明显变化。

①根据实验现象写出发生反应的离子方程式：                                。
②导致实验过程中溶液pH略有上升的可能原因是                             
                                                                        。
（4）请你设计更简便可行的实验方案，帮助甲同学达到实验目的：                     

Answer 1

（1）3Cu + 8HNO₃ ="=" 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O（4分）
（2）测定硝酸铁溶液的pH，再配制相同pH的硝酸，将铜片加入硝酸中，观察二者是否反应（2分）
（3）① Cu + 2Fe³⁺ ="=" Cu²⁺ + 2Fe²⁺ （4分）
② Fe³⁺变为Cu²⁺和Fe²⁺，水解能力下降（2分）
（4）将铜片放入氯化铁溶液中（2分）

解析