题目内容
【题目】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 性，填写了下表。
实验操作 | 预期现象 | 反应的离子方程式 |
向盛有新制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，该同学进行实验。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，溶液变为红色，则溶液中含有 ；另一只试管滴加几滴 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．
(4)该同学通过查阅资料，认为溶液的深棕色可能是NO2或NO与溶液中Fe2+或Fe3+发生反应而得到的。为此他利用如图装置(气密性已检验，尾气处理装置略)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 与NO或NO2反应而得到。 |
② | 停止甲中反应，打开活塞k、b、关闭a，持续通入N2一段时间。 | 该操作的目的是 |
③ | 更换新的丙、丁装置，再这一段时间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。 | 乙瓶中发生的化学方程式为 。 |
(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 ；不确定的是猜想 ，有待后续实验进一步探究。
【答案】
(1)还原；
(2)Fe3+；K3[Fe(CN)6](或铁氰化钾)
(3)NO与Fe3+反应
(4)Fe3+；排尽乙装置及导管中残留的NO2；3NO2+H2O=2HNO3+NO；
(5)ⅲ；ⅰ
【解析】
试题分析：(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)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，溶液变为红色，证明溶液中含有Fe3+，另一只试管滴加几滴K3[Fe(CN)6](或铁氰化钾)溶液，产生蓝色沉淀，则含有Fe2+，故答案为：Fe3+；K3[Fe(CN)6](或铁氰化钾)
(3)根据实验的目的，可以提出的猜想有：i.NO2与Fe2+发生反应；ⅱ.NO2与Fe3+发生反应；ⅲ.NO与Fe2+发生反应；ⅳNO与Fe3+反应，故答案为：NO与Fe3+反应；
(4)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，说明溶液深棕色由Fe3+与NO或NO2反应而得到；②停止甲中反应，打开活塞k、b、关闭a，持续通入N2一段时间，目的是排尽乙装置及导管中残留的NO2；③更换新的丙、丁装置，再这一段时间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，说明二氧化氮与水反应生成了一氧化氮，反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，故答案为：Fe3+；排尽乙装置及导管中残留的NO2；3NO2+H2O=2HNO3+NO；
(5)根据上述实验可知，溶液呈深棕色是NO与Fe2+发生反应；不确定的是NO2与Fe2+发生反应，故答案为：ⅲ；ⅰ。
