题目内容

9．某兴趣小组欲通过实验方法验证Fe2+的某些性质．
（1）在实验前，依据Fe2+的还原性，填写了如表．
 实验操作预期现象 反应的离子方程式 
 向盛有新割FeSO4溶液的试管中滴入数滴浓硝酸，振荡 试管中产生红棕色气体，溶液颜色逐渐变黄 Fe2++NO3-+2H+=Fe3++NO2↑+H2O
依照表中操作，该小组进行实验．观察到液面上方气体逐渐变为红棕色，但试管中溶液颜色却变为深棕色．
（2）分别取少量反应后的溶液于两只试管中，一只滴加几滴KSCN溶液，溶液变为变红，则溶液中含有Fe3+；另一只试管滴加几滴K3[Fe（CN）6]溶液，产生蓝色沉淀，则含有Fe2+．
（3）该小组讨论认为深棕色可能是NO2或NO与铁的某一种离子发生反应引起的．
提出猜想：
ⅰ．NO2与Fe2+发生反应ⅱ．NO2 与Fe3+发生反应
ⅲ．NO与Fe2+发生反应ⅳ．NO与Fe3+发生反应
（4）该小组用如图装置进行探究：

 步骤 操作及现象解释或结论 
 ① 关闭k、b，打开a，开始甲中反应，一段时间后，观察到丙中溶液逐渐变为深棕色，而丁中溶液无明显变化 溶液深棕色由Fe2+与NO或NO2反应而的得到
 ② 停止甲中反应，打开k、b，关闭a，持续通入N2一段时间 该操作的目的排净乙装置及导气管中的NO2
 ③ 更换新的丙、丁装置，再通一段时间N2后关闭k，使甲中反应继续，观察到的现象与步骤①中相同 乙瓶中发生的化学反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO
（5）结合实验猜想，得出结论：
溶液呈深棕色的原因：肯定成立的是猜想ⅲ；不确定的是猜想i，有待后续实验进一步探究．

分析 （1）根据离子方程式Fe2++NO3-+2H+=Fe3++NO2+H2O可知，Fe2+显示还原性；
（2）Fe3+遇KSCN溶液显血红色，Fe2+遇铁氰化钾产生蓝色沉淀；
（3）该小组讨论认为深棕色可能是NO2或NO与铁的某一种离子发生反应引起的；
（4）①打开活塞a，关闭k、b时，反应生成的NO2气体通入了FeSO4溶液中后显深棕色，而通入Fe2（SO4）3溶液中无现象；
②打开活塞k、b、关闭a，使NO2与水反应生成NO；
③为与Ⅰ中实验进行对照，更换丙，丁后，使甲中反应继续，观察到的现象与步骤①中相同，即NO通入FeSO4溶液后显深棕色，而通入Fe2（SO4）3溶液中无现象．
（5）结合实验猜想及实验①②③可知．

解答 解：（1）在离子方程式Fe2++NO3-+2H+=Fe3++NO2+H2O中，Fe2+被氧化为Fe3+，显示还原性，故答案为：还原；
（2）向反应后溶液中均加入KSCN溶液变红，故可以说明滴入的硝酸将Fe2+氧化为了Fe3+，Fe2+遇K3[Fe（CN）6]产生蓝色沉淀，故答案为：Fe3+；K3[Fe（CN）6]；
（3）还有一种猜想为NO 与Fe3+发生反应，故答案为：NO 与Fe3+发生反应；
（4）①打开活塞a，关闭k、b时，反应生成的NO2气体通入了FeSO4溶液中后显深棕色，而通入Fe2（SO4）3溶液中无现象，故答案为：Fe2+；
②打开活塞k、b、关闭a，使NO2与水反应生成NO，故答案为：排净乙装置及导气管中的NO2；
③为与①中实验进行对照，更换丙，丁后，使甲中反应继续，观察到的现象与步骤①中相同，3NO2+H2O=2HNO3+NO，即NO通入FeSO4溶液后显深棕色，故答案为：3NO2+H2O=2HNO3+NO；
（5）结合实验猜想及实验①②③可知，溶液呈深棕色的原因是猜想ⅲ，不确定的是猜想是i，故答案为：ⅲ，i．

点评 本题考查了Fe2+的还原性以及NO、NO2与Fe2+的反应，Fe2+的还原性和Fe3+的性质一直是高频考点，应加强把握，综合性较强，难度适中．

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