Question

【題目】某小組研究SCN-分別與Cu2+和Fe3+的反應。實驗中：c(KSCN) = 0.1 mol/L；c[Fe2(SO4)3] = 0.025 mol/L；c(CuSO4) = 0.05 mol/L。

Ⅰ. KSCN溶液與CuSO4溶液反應，實驗如下。

資料：ⅰ.Cu2+可與SCN-反應生成CuSCN白色沉淀和(SCN)2。

ⅱ.(SCN)2稱為“擬鹵素”，在水溶液中呈黃色；(SCN)2的化學性質與Cl2相似，可與水、堿等發(fā)生反應。

（1）a中CuSO4溶液顯酸性的原因是______（用離子方程式表示）。

（2）a→b中試管內溶液pH減小，可能的原因是______。

（3）b→c產生沉淀的原因是______。

Ⅱ. 同學們根據(jù)相同條件下氧化性：Fe3+＞Cu2+，預測Fe3+與SCN-也可發(fā)生類似a中的氧化還原反應，進行如下實驗。

（4）向Fe2(SO4)3溶液中滴入少量KSCN溶液，觀察到______，表明發(fā)生了反應：Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3。

（5）基于（4）繼續(xù)實驗：用Fe2(SO4)3溶液、KSCN溶液與石墨電極、電壓表、鹽橋等組裝成原電池，電壓表指針幾乎不偏轉。該實驗的目的是______。

（6）查閱資料并討論后得出：溶液中離子在反應時所表現(xiàn)的氧化性強弱與相應還原產物的價態(tài)和狀態(tài)有關。由此分析a中反應發(fā)生的原因：生成CuSCN沉淀使Cu2+的氧化性增強，并補充實驗進一步證明。補充的實驗是______。

（7）�。�4）中反應后溶液，逐滴加入K3[Fe(CN)6]溶液，產生藍色沉淀，并且沉淀量逐漸增多。該實驗結果與（5）中實驗結果不一致，解釋原因：______。

（8）為進一步證實（7）中的解釋，在以上實驗的基礎上補充實驗，其操作及現(xiàn)象是___。

Answer 1

【答案】Cu2++2H2O Cu（OH）2+2H+ 生成（SCN）2與水反應所得HSCN為強酸，使溶液pH減小 NaOH與（SCN）2反應，使溶液中c（SCN-）增大，與Cu2+繼續(xù)反應生成少量CuSCN 溶液變?yōu)榧t色 在無Fe3++3 SCN-Fe（SCN）3干擾時，證明Fe3+能否將SCN-氧化 用CuSO4溶液、KSCN溶液與石墨電極、電壓表、鹽橋等組裝成原電池 滴入K3[Fe(CN)6]溶液時，與Fe2+生成沉淀，使Fe3+的氧化性增強 在（5）的原電池中，向盛有Fe2(SO4)3溶液的容器中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液，指針發(fā)生明顯偏轉，且該側電極為正極

【解析】

Cu2+可與SCN-反應生成CuSCN白色沉淀和(SCN)2，充分反應后過濾，得到(SCN)2溶液，其水溶液呈黃色；(SCN)2與NaOH發(fā)生反應，(SCN)2+2NaOH=NaSCN+NaSCNO+H2O。

I、（1）CuSO4溶液顯酸性的原因是Cu2++2H2O Cu（OH）2+2H+；

（2）根據(jù)題給資料，a到b試管中pH減小的可能原因是：鹵素單質能和水反應生成兩種酸（氟氣除外），所以SCN-生成的（SCN）2也能和水反應生成兩種酸，所得HSCN為強酸，使溶液pH減��；

（3）根據(jù)題給資料，b到c產生沉淀的原因是：(SCN)2與NaOH發(fā)生反應，(SCN)2+2NaOH=NaSCN+NaSCNO+H2O，使溶液中c（SCN）-增大，與Cu2+繼續(xù)反應生成少量CuSCN。

II、（4）向Fe2(SO4)3溶液中滴入少量KSCN溶液，觀察到溶液變?yōu)榧t色，表明發(fā)生了反應：Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3。

（5）基于（4）繼續(xù)實驗：用Fe2(SO4)3溶液、KSCN溶液與石墨電極、電壓表、鹽橋等組裝成原電池，電壓表指針幾乎不偏轉。該實驗的目的是探究在無Fe3++3 SCN-Fe（SCN）3干擾時，證明Fe3+能否將SCN-氧化；

（6）根據(jù)查閱的資料和分析的原因，設計的實驗要排除CuSCN的干擾，所以補充的實驗：用CuSO4溶液、KSCN溶液與石墨電極、電壓表、鹽橋等組裝成原電池；

（7）�。�4）中反應后溶液，逐滴加入K3[Fe(CN)6]溶液，產生藍色沉淀，并且沉淀量逐漸增多。根據(jù)（6）中查閱的資料可知，該實驗結果與（5）中實驗結果不一致是因為：滴入K3[Fe(CN)6]溶液時，與Fe2+生成沉淀，使Fe3+的氧化性增強；

（8）為了證實（7）中的解釋，采用對比實驗，在（5）的原電池中，向盛有Fe2(SO4)3溶液的容器中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液，指針發(fā)生明顯偏轉，且該側電極為正極。