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某同學在一個燒杯里裝入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(假設還原產物只有NO)．請完成對產物中鐵元素價態(tài)的探究．

[提出假設]

假設1：產物中只有＋2價鐵元素．

假設2：________．

假設3：產物中既含＋2價鐵元素又有＋3價鐵元素．

[設計實驗]

分別取反應后的溶液裝入甲、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，觀察現象．推測實驗現象與結論：

a值的范圍是________．

答案：
解析：

　　答案：產物中只有＋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氧化性，故與Fe2+相遇時會發(fā)生氧化還原反應，即酸性高錳酸鉀溶液會褪色．Fe3+也具有較強的氧化性，不會與酸性高錳酸鉀溶液反應．對于Fe2+、Fe3+的存在與否需要通過滴加KSCN溶液進行檢驗．如果甲褪色，乙中不出現紅色，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，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最小；如果只生成Fe2+，a最大．根據氧化還原反應方程式配平的一般要求可以得到相應的方程．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，主要是從反應的現象加以考慮．根據實驗的現象對可能出現的化學反應原理加以分析是化學實驗研究的一種重要方法．


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源：2012年蘇教高中化學選修6 4.1硫代硫酸鈉與酸反應速率的影響練習卷（解析版） 題型：實驗題

有趣的化學實驗能激發(fā)學生學習化學的興趣，提高學習積極性，同時也活躍課堂氣氛。在中學化學教材中，可以挖掘許多有趣的實驗，例如：

Ⅰ.[火球游泳]水火不相容，這是人們公認的常識，從來沒有看見過火球能在水面上游來游去。然而，某化學興趣小組的同學，做了一個“火球游泳”小魔術。他在一個100毫升的燒杯里面裝上自來水，然后用鑷子將一塊豆粒大的金屬鉀，輕輕地放在燒杯里，這時，燒杯里的水面上立刻生成個火球，這個火球在水面上滾來滾去，同時發(fā)生嗤嗤的響聲，場景十分壯觀。

Ⅱ.[“藍瓶子”實驗]在250 mL平底燒瓶中依次加入2 g氫氧化鈉、100 mL蒸餾水、2 g葡萄糖(粉末)，振蕩使其溶解。滴入4～6滴0.2%的亞甲基藍溶液，塞上瓶塞(如圖)，振蕩燒瓶，溶液呈藍色。靜置，約3分鐘后藍色消失，變?yōu)闊o色。再次振蕩，無色溶液又呈藍色�？煞磸投啻�。已知：亞甲基藍容易被還原。根據上述實驗，回答下列問題：

(1)實驗室中金屬鉀應保存在______________________，原因是________________________________；化學興趣小組的同學取出一小粒金屬鉀的操作是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)寫出Ⅰ中金屬鉀發(fā)生反應的離子方程式： __________________________________

________________________________________________________________________。

(3)為探究“藍瓶子”實驗是什么原因引起的，某同學做了以下實驗：

A．從燒瓶中取出溶液注滿一支試管，塞上橡皮塞。試管中的溶液由藍色變?yōu)闊o色，再振蕩試管溶液不能變藍。

B．在原燒瓶中經A處鼓入空氣，溶液又慢慢變藍了。靜置片刻后，藍色又消失。再次鼓入空氣，又慢慢變藍。

C．為了進一步弄清是何種成分引起的，他又繼續(xù)探索。從A處改通純凈的N2、CO2，都不能使燒瓶中的無色溶液變藍。把制得的氧氣從A處通入，發(fā)現上述無色溶液慢慢變?yōu)樗{色。

到此為止，“藍瓶子”實驗原理有了科學結論，請你總結“藍瓶子”實驗的變色原理：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

 

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