题目内容

【题目】某学习小组探究铁和硝酸银溶液的反应,实验过程如下:

实验序号

实验操作

实验现象

I

将一束光亮洁净的铁丝伸入到0.1mol/L 的AgNO3溶液中

铁丝表面有银白色固体析出,溶液逐渐变为浅绿色

II

取少量实验I中上层清液,滴入K3[Fe(CN) 6]溶液

有蓝色沉淀生成

(1)根据上述实验现象,甲同学认为有Fe2+生成,铁和硝酸银溶液的反应的离子方程式是____________________

(2)乙同学认为实验中可能生成Fe3+,设计并完成如下实验

实验序号

实验操作

实验现象

III

取少量实验I中上层清液,滴入少量KSCN溶液,振荡

产生白色沉淀,溶液局部变红,振荡后红色消失,沉淀量增加

查阅资料:Ag+与SCN生成白色沉淀AgSCN

乙同学判断有Fe3+,理由是 ____________________

(3)乙同学继续探究红色褪去的原因,设计并完成如下实验

实验序号

实验操作

实验现象

IV

取少量实验I中上层清液,滴加几滴稀盐酸

有白色沉淀生成

V

取1mLFe(NO3)3溶液,滴加2滴等浓度的KSCN溶液,振荡,再滴加少量AgNO3溶液

溶液变红;振荡溶液颜色无变化,滴加AgNO3后溶液红色褪去,产生白色沉淀.

① 实验IV的目的是____________________

② 用平衡移动原理解释,实验V中溶液红色褪去的原因____________________

(4)丙认为溶液中Fe3+是Fe2+被Ag+氧化所致。按下图连接装置并进行实验,一段时间后取出左侧烧杯溶液加入KSCN溶液,溶液变红

其中X溶液是____________________

由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是____________________

③ 丙同学的实验设计及结论是否合理,请说明理由____________________

【答案】 2Ag++Fe==== Fe2++2Ag 溶液局部变红 证明实验I上层清液中存在Ag+ Fe3++3SCN Fe(SCN)3,加入硝酸银后,Ag+与SCN生成白色沉淀AgSCN,SCN浓度降低促使平衡逆向移动红色褪去。 Fe(NO3)2 ( aq) Ag++Fe2+====Ag+Fe3+ 不合理,有可能空气中的氧气将Fe2+氧化为Fe3+

【解析】(1)铁和硝酸银溶液的反应生成硝酸亚铁和银,反应的离子方程式是2Ag++Fe==== Fe2++2Ag;(2)取少量实验I中上层清液,滴入少量KSCN溶液,振荡,溶液局部变红,故此乙同学判断有Fe3+;(3)① 实验IV的目的是证明实验I上层清液中存在Ag+;②Fe3++3SCN Fe(SCN)3,加入硝酸银后,Ag+与SCN生成白色沉淀AgSCN,SCN浓度降低促使平衡逆向移动红色褪去;(4)①溶液中Fe3+是Fe2+被Ag+氧化所致,右边溶液含有银离子,左边溶液应该含有亚铁离子,故X溶液是Fe(NO3)2溶液;② 由实验得出Ag+和Fe2+反应生成Fe3+和Ag,反应的离子方程式是Ag++Fe2+=Ag+Fe3+;③有可能空气中的氧气将Fe2+氧化为Fe3+,故丙同学的实验设计及结论不合理。

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