题目内容
【题目】某小组用实验1验证FeCl3与Cu的反应,观察到有白色沉淀产生,决定对其进行深入探究。
实验1:
资料:
i. CuSCN、CuCl均为难溶于水的白色固体;均能与硝酸反应,分别生成Cu2+与SO42-、Cu2+与Cl-。
ii. SCN-被称为拟卤素离子,性质与卤素离子相似;(SCN)2性质与卤素单质相似,其水溶液呈黄色。
(1)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为__________________。
(2)下列由实验1得到的推论中,合理的是_______________(填字母序号)。
a. Cu能还原Fe3+
b. Fe3+与SCN-的反应是可逆反应
c. 白色沉淀中的Cu(I)(I表示+1价铜元素)可能是由Fe3+氧化Cu得到的
(3)为探究实验1中白色沉淀的成分,小组同学实施了实验2:
由实验2可知,实验1中白色沉淀的成分是____。
(4)该小组欲进一步探究实验1中白色沉淀产生的原因,实施了实验3:
步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
I | 溶液变为蓝色,澄清透明,底部只有少量红色固体剩余 | |
II | 取I中上层清液于试管中,滴加1滴 0.1mol/L KSCN溶液 | 立刻出现红色,同时有白色沉淀生成 |
III | 振荡II中试管,静置 | 白色沉淀变多,红色逐渐褪去 |
①步骤I的实验操作是_____________________。
②根据实验3的现象,小组同学认为Fe3+与Cu反应的氧化产物不含Cu(I),他们的判断依据是______。
③步骤II中加入KSCN溶液后出现红色的可能原因是________________。
④解释步骤III中实验现象产生的可能原因:_______________________。
【答案】Fe3+ + 3SCN-Fe(SCN)3 abc CuCl和CuSCN 向2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中加入0.15 g铜粉,振荡、静置 若有Cu(I)生成,步骤I中应产生CuCl白色沉淀,但步骤I中无白色沉淀产生 Cu2+与SCN-反应生成(SCN)2,Fe2+被(SCN)2氧化为Fe3+ Cu2+与SCN-发生反应:2Cu2+ + 4SCN-= 2CuSCN↓+ (SCN)2,CuSCN与Cl-发生沉淀转化反应:CuSCN + Cl-=CuCl + SCN-,SCN-继续与Cu2+反应,导致白色沉淀变多;随着反应的进行SCN-逐渐被消耗,平衡Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3逆向移动,导致红色逐渐褪去
【解析】
(1)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3,
答案为:Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3;
(2)a. 加入Cu,溶液红色退去,产生白色固体,结合已知信息,CuSCN、CuCl均为难溶于水的白色固体,说明溶液中三价铁离子消失,铜单质转变为亚铜离子,可证明铜和溶液中的Fe3+发生氧化还原反应,三价铁离子化合价降低,被还原,故a正确;
b. 铜和溶液中的Fe3+发生反应时,溶液中Fe3+浓度减小,使反应Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3 逆向移动,Fe(SCN)3 逐渐减少,溶液褪色,则可以说明Fe3+与SCN-的反应是可逆反应,故b正确;
c. 铜元素由0价变为+1价,化合价升高被氧化,溶液中含有Cl-、SCN-、Fe3+和K+,Cl-为-1价是氯元素的最低价,只具有还原性,SCN-被称为拟卤素离子,性质与卤素离子相似,则SCN-具有还原性,不能使铜单质被氧化;单质的还原性越强,其离子的氧化性越弱,K的还原性强于Fe,则Fe3+的氧化性强于K+,则铜单质与Fe3+发生氧化还原反应,故c正确;
(3)根据已知信息,CuSCN、CuCl均为难溶于水的白色固体;均能与硝酸反应,硝酸具有氧化性,将亚铜离子和SCN-氧化,分别生成Cu2+与SO42-、Cu2+与Cl-,根据图中反应,向加入硝酸后的溶液中加入硝酸银,产生白色沉淀,说明溶液中含有Cl-;向加入硝酸后的溶液中加入氯化钡,产生白色沉淀,说明溶液中含有SO42-,故根据以上分析可知,实验1中白色沉淀的成分是CuSCN、CuCl,
答案为:CuSCN、CuCl;
(4)①结合实验1及步骤I中的实验现象,要进一步探究实验1中白色沉淀产生的原因,需要铜和氯化铁溶液反应,步骤I的实验操作是向2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中加入0.15 g铜粉,振荡、静置,
答案为:向2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中加入0.15 g铜粉,振荡、静置;
②Fe3+与Cu反应若有Cu(I)生成,步骤I中应产生CuCl白色沉淀,但步骤I中现象为溶液变为蓝色,澄清透明,底部只有少量红色固体剩余;无白色沉淀产生,则认为Fe3+与Cu反应的氧化产物不含Cu(I),
答案为:若有Cu(I)生成,步骤I中应产生CuCl白色沉淀,但步骤I中无白色沉淀产生;
③步骤II中加入KSCN溶液后出现红色,同时有白色沉淀生成,说明Cu2+与SCN-反应生成(SCN)2和亚铜离子,亚铜离子与氯离子结合生成CuCl白色沉淀,(SCN)2与卤素单质的性质相似,Fe2+被(SCN)2氧化为Fe3+,Fe3+遇SCN-产生红色溶液,
答案为:Cu2+与SCN-反应生成(SCN)2,Fe2+被(SCN)2氧化为Fe3+;
④Cu2+与SCN-发生反应:2Cu2+ + 4SCN-= 2CuSCN↓+ (SCN)2,CuSCN与Cl-发生沉淀转化反应:CuSCN + Cl-=CuCl + SCN-,SCN-继续与Cu2+反应,导致白色沉淀变多;随着反应的进行SCN-逐渐被消耗,平衡Fe
答案为:Cu2+与SCN-发生反应:2Cu2+ + 4SCN-= 2CuSCN↓+ (SCN)2,CuSCN与Cl-发生沉淀转化反应:CuSCN + Cl-=CuCl + SCN-,SCN-继续与Cu2+反应,导致白色沉淀变多;随着反应的进行SCN-逐渐被消耗,平衡Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3逆向移动,导致红色逐渐褪去。
【题目】某小组设计实验对硫燃烧的产物及其性质进行验证,实验装置如下图所示。
下列实验事实与所得结论相符的是
实验事实 | 所得结论 | |
A | 湿润的品红试纸褪色 | 证明硫燃烧的产物中有SO2 |
B | 湿润的Na2S试纸上出现淡黄色固体 | 证明硫的燃烧产物能被还原成硫 |
C | 湿润的蓝色石蕊试纸变红 | 证明硫的燃烧产物中有酸类物质 |
D | 加入BaCl2溶液产生白色沉淀 | 证明硫燃烧的产物中有SO3 |
A.AB.BC.CD.D