Question

【題目】某化學(xué)興趣小組利用硫酸鐵溶液與銅粉反應(yīng)，又向反應(yīng)后溶液中加入KSCN溶液以檢驗(yàn)Fe3+是否有剩余，實(shí)驗(yàn)記錄如下；

實(shí)驗(yàn)編號	操作	現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)1		i．加入Cu粉后充分振蕩，溶液逐漸變藍(lán)； ii．取少量i中清液于試管中，滴加2滴 0.2mol/LKSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，但振蕩后紅色迅速褪去并有白色沉淀生成。

（1）寫出實(shí)驗(yàn)1中第i步的離子方程式_______________。甲同學(xué)猜想第ii步出現(xiàn)的異�，F(xiàn)象是由于溶液中的Cu2+干擾了檢驗(yàn)Fe3+的現(xiàn)象。查閱相關(guān)資料如下

①2Cu2++4SCN- 2CuSCN↓（白色）+(SCN)2（黃色）

②硫氰[(SCN)2]：是一種擬鹵素，性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似，其氧化性介于Br2和I2之間。

該同學(xué)又通過如下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想

實(shí)驗(yàn)編號	操作	現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)2		溶液呈綠色，一段時間后后開始出現(xiàn)白色沉淀，上層溶液變?yōu)辄S色
實(shí)驗(yàn)3		無色溶液立即變紅，同時生成白色沉淀。

（2）經(jīng)檢測，實(shí)驗(yàn)2反應(yīng)后的溶液pH值減小，可能的原因是___________________________________________。

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)2、3的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，甲同學(xué)推斷實(shí)驗(yàn)3中溶液變紅是由于Fe2+被(SCN)2氧化，寫出溶液變紅的離子方程式_______________________。繼續(xù)將實(shí)驗(yàn)2中的濁液進(jìn)一步處理，驗(yàn)證了這一結(jié)論的可能性。

補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)4的目的是排除了溶液存在Cu2+的可能，對應(yīng)的現(xiàn)象是____________________________________________。

（4）乙同學(xué)同時認(rèn)為，根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，在此條件下，Cu2+也能氧化Fe2+，他的判斷依據(jù)是_______。

（5）為排除干擾，小組同學(xué)重新設(shè)計(jì)如下裝置。

①A溶液為____________________________。

②“電流表指針偏轉(zhuǎn)，說明Cu與Fe3+發(fā)生了反應(yīng)”，你認(rèn)為這種說法是否合理？__________________（填合理或不合理），原因是__________________________________________。

③驗(yàn)證Fe3+是否參與反應(yīng)的操作是________________________________________。

Answer 1

【答案】Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+ 部分(SCN)2與水反應(yīng)生成酸 Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 溶液褪色，無藍(lán)色沉淀 在Cu2+與SCN－反應(yīng)中，Cu2+是氧化劑，氧化性Cu2+〉(SCN)2 0.5mol/L的Fe2(SO4)3溶液 不合理 未排除氧氣干擾 一段時間后，取少量A溶液于試管中，滴加鐵氰化鉀溶液，出現(xiàn)藍(lán)色沉淀

【解析】

(1) Cu粉與Fe3+反應(yīng)，離子方程式為Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+；

(2)硫氰[(SCN)2]：是一種擬鹵素，性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似，其氧化性介于Br2和I2之間，能與水反應(yīng)，生成酸；

(3) Fe2+被(SCN)2氧化為Fe3+，Fe3+與KSCN反應(yīng)，顯紅色；(SCN)2會與氫氧化鉀反應(yīng)，同時Cu2+與氫氧化鉀反應(yīng)，生成藍(lán)色沉淀，沒有Cu2+則無藍(lán)色沉淀；

(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律分析；

(5)①A的電極為C，B的電極為Cu，則Cu做負(fù)極，C做正極，A中放電解質(zhì)溶液；

②溶液中的氧氣會影響反應(yīng)；

③鐵氰化鉀溶液遇亞鐵鹽則生成深藍(lán)色沉淀。

(1) Cu粉與Fe3+反應(yīng)，離子方程式為Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+，故答案為：Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+；

(2)硫氰[(SCN)2]：是一種擬鹵素，性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似，其氧化性介于Br2和I2之間，能與水反應(yīng)，生成酸，故答案為：部分(SCN)2與水反應(yīng)生成酸；

(3) Fe2+被(SCN)2氧化為Fe3+，Fe3+與KSCN反應(yīng)，顯紅色，離子方程式為Fe3++3SCN-Fe(SCN)3；(SCN)2會與氫氧化鉀反應(yīng)，同時Cu2+與氫氧化鉀反應(yīng)，生成藍(lán)色沉淀，沒有Cu2+則無藍(lán)色沉淀，故答案為：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3；溶液褪色，無藍(lán)色沉淀；

(4)根據(jù)2Cu2++4SCN- 2CuSCN↓(白色)+(SCN)2(黃色), Cu2+是氧化劑，氧化性Cu2+>(SCN)2，(SCN)2能氧化Fe2+，則氧化性 (SCN)2 > Fe2+，即Cu2+也能氧化Fe2+，故答案為：在Cu2+與SCN－反應(yīng)中，Cu2+是氧化劑，氧化性Cu2+>(SCN)2；

(5)①A的電極為C，B的電極為Cu，則Cu做負(fù)極，C做正極，A中放電解質(zhì)溶液，則電解質(zhì)為0.5mol/L的Fe2(SO4)3溶液，故答案為：0.5mol/L的Fe2(SO4)3溶液；

②溶液中的氧氣會影響反應(yīng)，未做排氧操作，不合理，故答案為：不合理；未排除氧氣干擾；

③Fe3+參與反應(yīng)后生成Fe2+，鐵氰化鉀溶液遇亞鐵鹽則生成深藍(lán)色沉淀，可驗(yàn)證產(chǎn)生的Fe2+，操作為一段時間后，取少量A溶液于試管中，滴加鐵氰化鉀溶液，出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，故答案為：一段時間后，取少量A溶液于試管中，滴加鐵氰化鉀溶液，出現(xiàn)藍(lán)色沉淀。