Question

2．某学习小组为了探究Fe（NO₃）₃的热稳定性和氧化性，设计如下实验：
实验（一）：热稳定性
利用如图装置进行实验，加热A中Fe（NO₃）₃固体，A和B中都有红棕色气体产生，A试管中生成了红色粉末．

（1）B装置的作用是防倒吸；检验A中红色固体Fe₂O₃，所用的试剂是HCl、KSCN（填化学式）．
（2）加热A中试管一段时间后，C中导管口有气泡产生，而集气瓶中无气泡产生原因是NO₂、O₂恰好与氢氧化钠溶液完全反应．
（3）写出硝酸铁受热分解的化学方程式4Fe（NO₃）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+12NO₂↑+3O₂↑．
实验（二）：氧化性Fe³⁺和Ag⁺的氧化性相对强弱一直是实验探究的热点．该小组设计如下实验：

试验编号	实验操作	现象
a	向10mL 3mol•L-1KNO3酸性溶液（pH=1）中插入一根洁净的银丝，并滴加氯化钠溶液	无沉淀生成
b	向10mL 3mol•L-1AgNO3溶液中滴加2mL 0.1mol•L-1FeSO4溶液，振荡；再滴加酸性高锰酸钾溶液	紫红色溶液不褪色
c	向10mL 3mol•L-1Fe（NO3）3溶液（pH=1）中插入一根洁净的银丝，并滴加氯化钠溶液	产生白色沉淀

（4）设计实验a的目的是排除NO₃^-的干扰；实验c的结论是Fe³⁺能氧化Ag．
（5）实验b涉及反应的离子方程式为Fe²⁺+Ag⁺?Fe³⁺+Ag．
（6）实验结论是Fe³⁺、Ag⁺氧化性的相对强弱与离子的浓度有关．

Answer 1

分析 （1）B装置中导气管略露出胶塞起到防倒吸作用；检验A中红色固体Fe₂O₃，需要先加入酸溶解后用KSCN检验铁离子的存在；
（2）加热A中Fe（NO₃）₃固体，A和B中都有红棕色气体产生为NO₂，加热A中试管一段时间后，C中导管口有气泡产生，而集气瓶中无气泡产生说明分解反应
生成的气体中含有氧气，且二氧化氮和氧气按照4：1恰好溶于水生成硝酸和氢氧化钠完全反应；
（3）硝酸铁受热分解生成氧化铁、二氧化氮和氧气，结合电子守恒和原子守恒配平书写化学方程式；
（4）利用实验a验证硝酸根离子在酸性溶液中和银不发生反应；有白色沉淀生成，生成是氯化钠和硝酸银生成的氯化银白色沉淀，证明铁离子氧化银单质生成银离子；
（5）向10mL 1mol/L AgNO₃溶液中滴加2mL 0.1mol/L FeSO₄溶液，振荡，再滴加酸性KMnO₄溶液，紫红色不褪去说明溶液中无亚铁离子，说明亚铁离子和银离子发生反应生成铁离子和银；
（6）根据以上实验，Fe³⁺和Ag⁺的氧化性相对强弱与离子浓度有关．

解答 解：（1）B装置的作用是防倒吸，检验A中红色固体Fe₂O₃，所用的试剂是HCl、KSCN，先加入盐酸溶解得到溶液中滴入KSCN溶液生成血红色证明铁离子存在，
故答案为：防倒吸；HCl、KSCN；
（2）加热A中Fe（NO₃）₃固体，A和B中都有红棕色气体产生为NO₂，加热A中试管一段时间后，C中导管口有气泡产生，而集气瓶中无气泡产生说明分解反应
生成的气体中含有氧气，且二氧化氮和氧气按照4：1恰好溶于水生成硝酸和氢氧化钠完全反应，
故答案为：NO₂、O₂恰好与氢氧化钠溶液完全反应；
（3）硝酸铁受热分解生成氧化铁、二氧化氮和氧气，生成的二氧化氮和氧气按照4：1生成，据此配平书写得到化学方程式为：4Fe（NO₃）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+12NO₂↑+3O₂↑，
故答案为：4Fe（NO₃）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+12NO₂↑+3O₂↑；
（4）利用实验①验证硝酸根离子在酸性溶液中和银不发生反应，设计实验①的目的是排除NO₃^-的干扰，）向10mL 1mol/L Fe（NO₃）₃酸性溶液（pH=1）中插入一根洁净的Ag丝，并滴加NaCl溶液，有白色沉淀生成，生成是氯化钠和硝酸银生成的氯化银白色沉淀，证明铁离子氧化银单质生成银离子，说明Fe³⁺能氧化Ag，
故答案为：排除NO₃^-的干扰；Fe³⁺能氧化Ag；
（5）向10mL 1mol/L AgNO₃溶液中滴加2mL 0.1mol/L FeSO₄溶液，振荡，再滴加酸性KMnO₄溶液，紫红色不褪去说明溶液中无亚铁离子，说明亚铁离子和银离子发生反应生成铁离子和银，反应的离子方程式为：Fe²⁺+Ag⁺?Fe³⁺+Ag，
故答案为：Fe²⁺+Ag⁺?Fe³⁺+Ag；
（6）根据以上实验，Fe³⁺和Ag⁺的氧化性相对强弱与离子浓度有关，
故答案为：浓度．

点评 本题考查了物质组成和成分的实验探究方法和过程分析判断，主要是物质性质和反应现象的理解应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．