题目内容
（16分）Fe、Cu都是人类较早使用的金属，某校化学研究性学习小组的同学运用实验的手段研究Fe、Cu以及化合物的相关性质。请你参与研究并回答下列问题：
（1）甲同学完成了Fe、Cu分别与S、Cl2反应的实验，下列物质中不可能为甲同学实验得到的生成物是
（2）乙同学为验证Fe能和热的浓HNO3反应，设计了如上图所示的实验装置，请说出装置B的作用： 。开始加热前 （填“有”或“无”）明显现象。
（3）当乙同学实验结束时，铁完全溶解，试管液面上方为无色气体，试管上部为红棕色气体，此时丙同学用所得的溶液进行如下实验和探究：
①在所得的溶液中加入一小块Cu片，结果Cu片先逐渐溶解，并伴随其他现象，反应一段时间后不再溶解。丙同学依据反应现象得出Cu片溶解的原因可能是和过量的HNO3发生反应。他依据的反应现象是 ；该反应的离子方程式为 。你认为Cu片溶解是否还有另一原因，若有请用化学方程式表示其理由： （若无此空不填）
②请你设计实验证明在加入Cu片并反应完全后的溶液中含有Fe2＋但不含有Fe3＋。说明具体的操作和实验现象 。
③丙同学实验结束后加水稀释后得到溶液500mL，假设实验全过程硝酸只被还原成NO和NO2共0.02 mol并测得溶液中Fe2＋和Cu2+浓度均为0.02 mol/L，则NO3-的物质的量浓度为
mol/L。生成NO气体的体积为 _________________L（标准状况）。
（4）本次探究实验用掉密度为1.5g·cm-3质量分数为95%的浓硝酸3mL，超出实际参加反应的量其原因有（写出两点）：① ②
（1）甲同学完成了Fe、Cu分别与S、Cl2反应的实验，下列物质中不可能为甲同学实验得到的生成物是
| A．FeCl3 | B．FeCl2 | C．CuCl2 | D．FeS |
（2）乙同学为验证Fe能和热的浓HNO3反应，设计了如上图所示的实验装置，请说出装置B的作用： 。开始加热前 （填“有”或“无”）明显现象。
（3）当乙同学实验结束时，铁完全溶解，试管液面上方为无色气体，试管上部为红棕色气体，此时丙同学用所得的溶液进行如下实验和探究：
①在所得的溶液中加入一小块Cu片，结果Cu片先逐渐溶解，并伴随其他现象，反应一段时间后不再溶解。丙同学依据反应现象得出Cu片溶解的原因可能是和过量的HNO3发生反应。他依据的反应现象是 ；该反应的离子方程式为 。你认为Cu片溶解是否还有另一原因，若有请用化学方程式表示其理由： （若无此空不填）
②请你设计实验证明在加入Cu片并反应完全后的溶液中含有Fe2＋但不含有Fe3＋。说明具体的操作和实验现象 。
③丙同学实验结束后加水稀释后得到溶液500mL，假设实验全过程硝酸只被还原成NO和NO2共0.02 mol并测得溶液中Fe2＋和Cu2+浓度均为0.02 mol/L，则NO3-的物质的量浓度为
mol/L。生成NO气体的体积为 _________________L（标准状况）。
（4）本次探究实验用掉密度为1.5g·cm-3质量分数为95%的浓硝酸3mL，超出实际参加反应的量其原因有（写出两点）：① ②
（3）①生成无色气体；试管上部出现红棕色气体（1分）；
3Cu+2NO3-+8 H+="3Cu" 2++2NO↑+4 H2O (2分)；
2Fe(NO3)3+Cu=Cu(NO3)2+2Fe(NO3)2（2分）。
②取该溶液少许，滴加适量的KSCN溶液，不出现红色，再滴加适量新制氯水，出现红色
③0.08 0.224
(4)①浓硝酸易挥发，部分硝酸挥发 ②硝酸受热分解
考查铁铜与硝酸的反应
（1）由于氯气的氧化性强，与铁铜反应生成的均为高价氯化物，而硫的氧化性相对较弱，与铁铜只能生成低价硫化物，故答案为B
（2）由于硝酸的强氧化性，铁在冷的浓硝酸中钝化，故不加热时无反应，也无现象
加热时可能发生反应：Fe＋6HNO3(浓)=Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O
Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋
由于NO与NO2可被碱液吸收，故为防止倒吸，采用B装置，起到安全瓶的作用
（3）①剩余的硝酸或生成的Fe(NO3)3均可溶解铜
3Cu+2NO3-+8 H+="3Cu" 2++2NO↑+4 H2O (2分)；
2Fe(NO3)3+Cu=Cu(NO3)2+2Fe(NO3)2（2分）。
故可通过观察是否有气泡产生来判定是那种物质来氧化铜
②考查铁离子的检验：一般采用加入KSCN溶液是否呈现血红色来检验
③所得溶液为硝酸铜及硝酸亚铁的混合溶液，它们的物质的量均为0.01mol，故NO3—的物质的量为0.04mol，其物质的量浓度为0.08mol/L；
设NO、NO2的物质的量分别x、y，则x+y=0.02
由电子的得失守恒可知：3x+y=（0.01+0.01）×2（金属铁、铜的物质的量也均为0.01mol）
求得x=y=0.01mol，即两气体的体积在标准状况下均为0.224L
（4）由氮原子的守恒可知硝酸的物质的量理论上为0.04+0.02=0.06mol，而实际消耗硝酸为：
，可能由于硝酸为热不稳定酸，易挥发，均可造成它的损耗
（1）由于氯气的氧化性强，与铁铜反应生成的均为高价氯化物，而硫的氧化性相对较弱，与铁铜只能生成低价硫化物，故答案为B
（2）由于硝酸的强氧化性，铁在冷的浓硝酸中钝化，故不加热时无反应，也无现象
加热时可能发生反应：Fe＋6HNO3(浓)=Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O
Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋
由于NO与NO2可被碱液吸收，故为防止倒吸，采用B装置，起到安全瓶的作用
（3）①剩余的硝酸或生成的Fe(NO3)3均可溶解铜
3Cu+2NO3-+8 H+="3Cu" 2++2NO↑+4 H2O (2分)；
2Fe(NO3)3+Cu=Cu(NO3)2+2Fe(NO3)2（2分）。
故可通过观察是否有气泡产生来判定是那种物质来氧化铜
②考查铁离子的检验：一般采用加入KSCN溶液是否呈现血红色来检验
③所得溶液为硝酸铜及硝酸亚铁的混合溶液，它们的物质的量均为0.01mol，故NO3—的物质的量为0.04mol，其物质的量浓度为0.08mol/L；
设NO、NO2的物质的量分别x、y，则x+y=0.02
由电子的得失守恒可知：3x+y=（0.01+0.01）×2（金属铁、铜的物质的量也均为0.01mol）
求得x=y=0.01mol，即两气体的体积在标准状况下均为0.224L
（4）由氮原子的守恒可知硝酸的物质的量理论上为0.04+0.02=0.06mol，而实际消耗硝酸为：
，可能由于硝酸为热不稳定酸，易挥发，均可造成它的损耗
练习册系列答案
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直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余。某同学根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。