Question

某同學(xué)在一個燒杯里裝入ag純鐵粉，然后加入200 mL　0.6 mol/L硝酸，恰好將鐵粉完全溶解(假設(shè)還原產(chǎn)物只有NO)．請完成對產(chǎn)物中鐵元素價態(tài)的探究．

[提出假設(shè)]

假設(shè)1：產(chǎn)物中只有＋2價鐵元素．

假設(shè)2：________．

假設(shè)3：產(chǎn)物中既含＋2價鐵元素又有＋3價鐵元素．

[設(shè)計實驗]

分別取反應(yīng)后的溶液裝入甲、乙兩支試管中，在甲試管中滴加酸性高錳酸鉀溶液；在乙試管中滴加KSCN溶液，觀察現(xiàn)象．推測實驗現(xiàn)象與結(jié)論：

a值的范圍是________．

Answer 1

答案：
解析：

答案：產(chǎn)物中只有＋3價鐵元素 　　16.8 g≤a≤25.2 g 　　講析：從鐵元素的價態(tài)變化來看，只可能出現(xiàn)三種情況：只有Fe2+、只有Fe3+、Fe2+和Fe3+混合．由于酸性高錳酸鉀溶液有強(qiáng)氧化性，故與Fe2+相遇時會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，即酸性高錳酸鉀溶液會褪色．Fe3+也具有較強(qiáng)的氧化性，不會與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)．對于Fe2+、Fe3+的存在與否需要通過滴加KSCN溶液進(jìn)行檢驗．如果甲褪色，乙中不出現(xiàn)紅色，說明只有Fe2+；如果甲中不褪色，乙中變紅，說明只有Fe3+；如果甲中褪色，乙中變紅，說明同時存在Fe2+和Fe3+．對于鐵與硝酸反應(yīng)，可以采用極限法加以考慮．由于氧化劑與還原劑的電子得失守恒，故如果只生成Fe3+，a最��；如果只生成Fe2+，a最大．根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式配平的一般要求可以得到相應(yīng)的方程．若只生成Fe3+：Fe＋4HNO3Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，a＝16.8 g；若只生成Fe2+：3Fe＋8HNO33Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，a＝25.2 g，所以a的取值范圍為16.8 g≤a≤25.2 g． 　　點評：對于實驗事實的判定，主要是從反應(yīng)的現(xiàn)象加以考慮．根據(jù)實驗的現(xiàn)象對可能出現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)原理加以分析是化學(xué)實驗研究的一種重要方法．