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【题目】化学学习小组在实验室中对铁盐与亚铁盐的相互转化进行如下探究。

已知:SCN-具有强还原性,易被氧化为(SCN)2。

实验Ⅰ:Fe3+转化为Fe2+

(1)Fe2(SO4)3溶液与Cu粉发生反应的离子方程式为________________________。

(2)探究白色沉淀产生的原因:

①提出假设:

假设1:白色沉淀是Fe2+与SCN-直接结合所得;

假设2:白色沉淀是Cu2+与SCN-直接结合所得;

假设3:_____________________________________________。

②实验验证:

向CuSO4溶液中通人过量SO2,将Cu2+还原,再加入KSCN溶液,观察到有白色沉淀生成,证明假设三成立。写出CuSO4溶液与KSCN溶液反应的离子方程式:________。

实验Ⅱ:Fe2+转化为Fe3+

实验方案

现象

向3mL 0.1mol·L-1 FeSO4溶液中加入3mL 4mol·L-1稀硝酸

溶液变为棕色,放置一段时间后,棕色消失,溶液变为黄色

(3)实验Ⅱ中,Fe2+转化为Fe3+的离子方程式是_____________________________。

(4)设计如下实验,探究溶液变为棕色的原因:

①向Fe2(SO4)3溶液中通入NO,溶液颜色无变化

②向FeSO4溶液中通入NO,溶液颜色变为棕色

③向Fe(NO3)3溶液中通入NO,溶液颜色无变化

由上述实验分析溶液变为棕色的原因是_________________________________________。

【答案】 白色沉淀是Cu2+被还原的Cu+与SCN—反应所得 和发生(络合)反应,

【解析】

(1) Fe2(SO4)3溶液中铁离子具有强氧化性可使Cu变为铜离子;

(2)①铜粉过量,则溶液中可能产生Cu+,白色沉淀是Cu+与SCN-直接结合所得;

②已知SCN-具有强还原性,易被氧化为(SCN)2,则硫酸铜中的铜离子有氧化性,可发生氧化还原反应;

(3)实验Ⅱ中,Fe2+与硝酸反应生成Fe3+、NO气体和水;

(4)通过①、③对比,溶液颜色无变化,溶液变为棕色与Fe3+、SO42-无关;实验②中,溶液变为棕色,与Fe2+有关,则NO与Fe2+形成了配合物。

(1) Fe2(SO4)3溶液中铁离子具有强氧化性可使Cu变为铜离子,反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;

(2)①铜粉过量,则溶液中可能产生Cu+,白色沉淀是Cu+与SCN-直接结合所得;

②已知SCN-具有强还原性,易被氧化为(SCN)2,则硫酸铜中的铜离子有氧化性,可发生氧化还原反应,离子方程式为2Cu2++ 4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2;

(3)实验Ⅱ中,Fe2+与硝酸反应生成Fe3+、NO气体和水,反应的离子方程式为3Fe2++4H++NO3-= 3Fe3++NO↑+2H2O;

(4)通过①、③对比,溶液颜色无变化,溶液变为棕色与Fe3+、SO42-无关;实验②中,溶液变为棕色,与Fe2+有关,则NO与Fe2+形成了配合物。

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