题目内容
【题目】实验能力和创新意识是化学学科核心素养的重要内容之一。某研究性学习小组在验证反应“ Fe
”的实验中检测到
发现和探究过程如下：向硝酸酸化的
硝酸银溶液（
）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。
(1)检验产物：
①检验上层清液中所含离子的方法：取上层清液，滴加_________，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2+。
②经检验黑色固体为Ag，检验方法：取出少量黑色固体，洗涤后，加入适量稀硝酸使固体溶解，再滴加__________（填试剂），产生_________（填现象）。
(2)针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有
乙认为铁粉过量时不可能有，乙依据的原理是______。（用离子方程式表示）o
针对这两种观点继续实验：取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：
序号 | 取样时间/min | 现象 |
I | 3 | 产生大量白色沉淀；溶液呈红色 |
II | 30 | 产生白色沉淀，较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深 |
III | 120 | 产生白色沉淀，较30min时量少；溶液红色较30min时变浅 |
（资料： 
-生成白色沉淀AgSCN）
(3)实验中溶液变为红色的离子方程式为_______________，产生白色沉淀说明存在___________（填离子符号）。
(4)对产生的原因做如下假设：
假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生
假设b：空气中存在
发生反应
产生
假设c：酸性溶液中的NO3-将Fe2+氧化为Fe3+
假设d：溶液存在Ag+将Fe2+氧化为Fe3+
下述实验可证实假设a、b
①实验：向硝酸酸化的__________溶液( )中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。3min 时溶液呈浅红色，30min后溶液几乎无色。
②实验II的现象说明发生了反应__________（用离子方程式表示）。
(5)实验Ⅱ中发生的反应可以用下列装置来验证。其中甲溶液是___________，分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，_______ （“前者”或“后者”）红色更深。
【答案】K3[Fe(CN)6] 稀盐酸 白色沉淀 2Fe3++Fe=3Fe2+ Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3 Ag+ 0.05mol/L的NaNO3溶液 Ag++Fe2+ Ag+Fe3+ FeSO4溶液 后者
【解析】
根据离子检验的方法及原理分析解答并书写相关离子方程式；根据题干信息分析实验原理是否正确；根据原电池原理分析解答。
(1)①检验Fe2+，滴加K3[Fe(CN)6]，产生蓝色沉淀；
②Ag与稀硝酸反应生成硝酸银，检验Ag+，可以滴加稀盐酸，出现白色沉淀；
(2)铁离子有较强的氧化性，可以与铁反应，离子方程式为：2Fe3++Fe=3Fe2+；
(3)溶液变为红色的离子方程式为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，根据题干信息，白色沉淀是AgSCN，产生白色沉淀说明存在Ag+ ；
(4)①为了验证Ag+将Fe2+氧化为Fe3+，可将硝酸银溶液换成0.05mol/L的NaNO3溶液；
②实验II的现象说明Ag+的量减少、Fe2+向Fe3+转化，发生反应为：Ag++Fe2+ Ag+Fe3+；
(5)若要验证银离子可以氧化亚铁离子，可以利用原电池原理，需要甲溶液中含有亚铁离子，所以甲溶液为FeSO4溶液；电池工作一段时间后会生成Fe3+，所以后者颜色深。
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