Question

13．某研究小組欲研究Fe²⁺的部分性質(zhì)．
（1）在空氣中放置一段時間的FeCl₂溶液，欲檢驗其變質(zhì)后溶液中的Fe³⁺需滴加KSCN溶液，若需確認(rèn)其中是否還有Fe²⁺需滴加K₃Fe（CN）₆溶液．
（2）向盛有新制FeSO₄溶液的試管中加入數(shù)滴濃硝酸，產(chǎn)生的現(xiàn)象是有紅棕色氣體產(chǎn)生，溶液變成深棕色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe²⁺+NO₃^-+2H⁺=Fe³⁺+NO₂↑+H₂O．
（3）該研究小組進(jìn)行了（2）的實驗，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后試管中的顏色變深為深棕色．查資料后認(rèn)為深棕色可能是NO₂或NO與鐵的某一種離子反應(yīng)引起的．因此設(shè)計如圖Ⅱ所示的裝置進(jìn)行探究
①裝銅片儀器的名稱為平底燒瓶，實驗開始前進(jìn)行的操作是檢查裝置氣密性．
②關(guān)閉K、b，打開a，開始甲中反應(yīng)一段時間后，能證明深棕色由Fe²⁺與NO₂或NO反應(yīng)的實驗現(xiàn)象是丙中溶液變成深棕色，丁中溶液無明顯變化．
③停止甲中反應(yīng)，打開K、b，關(guān)閉a，持續(xù)通入N₂一段時間，乙瓶中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，該操作的目的是讓NO₂與水反應(yīng)轉(zhuǎn)變NO，從而驗證是否是NO與Fe²⁺作用使溶液產(chǎn)生深棕色．

Answer 1

分析 （1）FeCl₂溶液具有還原性，易被氧化為鐵離子，檢驗鐵離子的試劑為KSCN溶液，確認(rèn)亞鐵離子的試劑為鐵氰化鉀溶液；
（2）新制FeSO₄溶液的試管中加入數(shù)滴濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成二氧化氮、硝酸鐵、和水；
（3）①圖中盛放銅片的儀器為平底燒瓶，氣體發(fā)生裝置在進(jìn)行前需要檢驗裝置氣密性；
②關(guān)閉K、b，打開a，開始甲中反應(yīng)一段時間后生成二氧化氮氣體，通入丙和丁中觀察反應(yīng)現(xiàn)象判斷；
③停止甲中反應(yīng)，打開K、b，關(guān)閉a，持續(xù)通入N₂一段時間，生成的二氧化氮和乙中水發(fā)生反應(yīng)生成一氧化氮，進(jìn)入丙和丁檢驗一氧化氮和亞鐵離子是否發(fā)生反應(yīng)生成深紅棕色溶液；

解答 解：（1）向原新制FeSO₄溶液中和反應(yīng)后溶液中均加入KSCN溶液，前者不變紅色，后者變紅，而由于Fe³⁺遇KSCN溶液顯血紅色，故可以說明滴入的硝酸將Fe²⁺氧化為了Fe³⁺，若需確認(rèn)其中是否還有Fe²⁺需滴加 K₃Fe（CN）₆溶液，
故答案為：KSCN溶液；  K₃Fe（CN）₆溶液；
（2）向盛有新制FeSO₄溶液的試管中加入數(shù)滴濃硝酸，產(chǎn)生的現(xiàn)象是有紅棕色氣體產(chǎn)生，溶液變成深棕色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Fe²⁺+NO₃^-+2H⁺=Fe³⁺+NO₂↑+H₂O，
故答案為：有紅棕色氣體產(chǎn)生，溶液變成深棕色； Fe²⁺+NO₃^-+2H⁺=Fe³⁺+NO₂↑+H₂O；
（3）①圖中分析可知裝銅片儀器的名稱為平底燒瓶，實驗是氣體發(fā)生和檢驗裝置，實驗開始前進(jìn)行的操作是檢查裝置氣密性，
故答案為：平底燒瓶；檢查裝置氣密性；
②關(guān)閉K、b，打開a，開始甲中反應(yīng)一段時間后，能證明深棕色由Fe²⁺與NO₂或NO反應(yīng)的實驗現(xiàn)象是：丙中溶液變成深棕色，丁中溶液無明顯變化，說明鐵離子不反應(yīng)，亞鐵離子發(fā)生反應(yīng)，
故答案為：丙中溶液變成深棕色，丁中溶液無明顯變化；
③停止甲中反應(yīng)，打開K、b，關(guān)閉a，持續(xù)通入N₂一段時間，乙瓶中發(fā)生的反應(yīng)是二氧化氮和水反應(yīng)生成一氧化氮和硝酸，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，該操作的目的是 讓NO₂與水反應(yīng)轉(zhuǎn)變NO，從而驗證是否是NO與Fe²⁺作用使溶液產(chǎn)生深棕色，
故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO； 讓NO₂與水反應(yīng)轉(zhuǎn)變NO，從而驗證是否是NO與Fe²⁺作用使溶液產(chǎn)生深棕色．

點評 本題考查了Fe²⁺的還原性以及NO、NO₂與Fe²⁺的反應(yīng)，F(xiàn)e²⁺的還原性和Fe³⁺的性質(zhì)一直是高頻考點，應(yīng)加強把握，綜合性較強，題目難度中等．