某小組在驗*反應“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的實驗中檢測到Fe3+，發現和探究過程如下。向***化的0...

問題詳情：

某小組在驗*反應“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的實驗中檢測到Fe3+，發現和探究過程如下。向***化的0.05 mol·L-1**銀溶液（pH≈2）中加入過量鐵粉，攪拌後靜置，燒杯底部有黑*固體，溶液呈黃*。

（1）檢驗產物

①取出少量黑*固體，洗滌後，_______（填*作和現象），*黑*固體中含有Ag。

②取上層清液，滴加K3Fe(CN)6溶液，產生藍*沉澱，說明溶液中含有Fe2+。

（2）針對“溶液呈黃*”，*認為溶液中有Fe3+，乙認為鐵粉過量時不可能有Fe3+，乙依據的原理是___________________（用離子方程式表示）。針對兩種觀點繼續實驗：

①取上層清液，滴加KSCN溶液，溶液變紅，*實了*的猜測，同時發現有白*沉澱生成，且溶液顏*深淺、沉澱量多少與取樣時間有關，對比實驗記錄如下：

（資料：Ag+與SCN-生成白*沉澱AgSCN）

②對Fe3+產生的原因作出如下假設：

假設a：可能是鐵粉表面有氧化層，能產生Fe3+；

假設b：空氣中存在O2，由於________（用離子方程式表示），可產生Fe3+；

假設c：**溶液中NO3-具有氧化*，可產生Fe3+；

假設d：根據_______現象，判斷溶液中存在Ag+，可產生Fe3+。

③ 下列實驗Ⅰ可*實假設a、b、c不是產生Fe3+的主要原因。實驗Ⅱ可*實假設d成立。

實驗Ⅰ：向***化的________溶液（pH≈2）中加入過量鐵粉，攪拌後靜置，不同時間取上層清液滴加KSCN溶液，3 min時溶液呈淺紅*，30 min後溶液幾乎無*。

實驗Ⅱ：裝置如圖。其中*溶液是________，*作及現象是________________。

（3）根據實驗現象，結合方程式推測實驗ⅰ~ⅲ中Fe3+濃度變化的原因：_______________ 。

【回答】

加**加熱溶解固體，再滴加稀鹽*，產生白*沉澱    Fe+2Fe3+=3Fe2+    4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O    加入KSCN溶液後產生白*沉澱    0.05 mol·L-1 NaNO3溶液    FeSO4溶液（或FeCl2溶液）    分別取電池工作前與工作一段時間後左側燒杯中溶液，同時滴加KSCN溶液，後者紅*更深    溶液中存在反應：①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag ，②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反應開始時，c(Ag+)大，以反應①、②為主，c(Fe3+)增大。約30分鐘後，c(Ag+)小，以反應③為主，c(Fe3+)減小。   

【解析】

（1）①黑*固體中含有過量鐵，如果同時含有銀，則可以加入HCl或H2SO4溶解Fe，而銀不能溶解。或者先用**溶解固體，再用HCl檢驗Ag+。②K3[Fe(CN)3]是檢驗Fe2+的試劑，所以產生藍*沉澱說明含有Fe2+。（2）過量鐵粉與Fe3+反應生成Fe2+，即Fe+2Fe3+=3Fe2+。②O2氧化Fe2+生成Fe3+的反應為4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O。白*沉澱是AgSCN，所以實驗可以說明含有Ag+，Ag+可能氧化Fe2+生成Fe3+。③*假設abc錯誤，就是排除Ag+時實驗比較，相當於沒有Ag+存在的空白實驗，考慮其他條件不要變化，可以選用0.05 mol·L-1 NaNO3溶液。原電池實驗需要*的是假設d的反應Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能夠實現，所以*池應當注入FeCl2（或者FeSO4溶液）。假設d成立，則上述原電池中能夠產生電流，左側溶液中生成的Fe3+遇到KSCN時紅*會更深。（3）由於存在過量鐵粉，溶液中存在反應有①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag，反應生成的Fe2+能夠被Ag+氧化發生反應②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，生成的Fe3+與過量鐵粉發生反應③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反應開始時，c(Ag+)大，以反應①②為主，c(Fe3+)增大。約30分鐘後，c(Ag+)小，以反應③為主，c(Fe3+)減小。

知識點：儀器使用與實驗安全

題型：綜合題