Question

某同学为验证Fe能与热的浓HNO₃反应，设计了如上图所示的实验装置，a中加入的是Fe片和浓HNO₃，b加入的是NaOH溶液．请你参与研究并回答下列问题：
（1）当该同学实验结束时，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，此时用所得的溶液又进行如下试验和探究：
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．Cu片溶解的原因可能是

 

、

 

（用离子方程式表示）．
②请设计实验证明再加入Cu片不再溶解后的溶液中含有Fe²⁺但不含Fe³⁺．说明具体操作和实验现象

 

．
（2）若研究稀硝酸与铁的反应，要用浓硝酸进行配制．实验室有10mol/L 的硝酸溶液，从中量出5.0mL，其物质的量浓度为

 

mol/L．现将量出的5.0mL硝酸溶液配制成0.50mol/L 的稀硝酸，所需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还需要

 

和

 

．在配制过程中，定容时仰视，则所配溶液的浓度

 

（填“偏大”或“偏小”或“无影响”）．

Answer 1

分析：（1）①根据反应后溶液中含有的Fe（NO₃）₃，稀HNO₃能与铜片反应；
②先根据Fe³⁺的特征反应，加入硫氰酸钾溶液判断溶液不含Fe³⁺，然后加入氧化剂，如果含有Fe²⁺，Fe²⁺被氧化剂氧化成Fe³⁺溶液变成红色，以此证明Fe²⁺的存在；
（2）溶液的物质的量浓度是溶液的性质，与体积多少无关；
根据配制溶液的操作步骤判断所用仪器；
根据c=

n

V

分析操作对溶质的物质的量或对溶液的体积的影响判断；

解答：解：（1）①反应后溶液中含有的Fe（NO₃）₃，稀HNO₃能与铜片反应，离子方程式分别为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺；
故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺；
②取适量反应后的溶液放入试管中，加入KSCN溶液无明显现象，再加入少量氯水，溶液变红则证明溶液中含有Fe²⁺但不含Fe³⁺；
故答案为：取适量反应后的溶液放入试管中，加入KSCN溶液无明显现象，再加入少量氯水，溶液变红则证明溶液中含有Fe²⁺但不含Fe³⁺；
（2）实验室有10mol/L 的硝酸溶液，从中量出5.0mL，其物质的量浓度仍然为10mol/L；  
量取浓硫酸要用量筒和胶头滴管，稀释浓硫酸要用烧杯、玻璃棒，配制溶液要用100mL容量瓶，定容时要用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切，
在配制过程中，定容时仰视，溶液的体积偏大，根据c=

n

V

分析可知溶液浓度偏小；
故答案为：10；100mL容量瓶，胶头滴管；偏小；

点评：本题主要考查了铜的性质、离子的检验以及物质的量浓度的知识，难度不大，再离子检验时注意氧化剂、KSCN溶液的顺序不能颠倒．