Question

Fe、Cu都是人類最早使用的金屬。某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段研究Fe、Cu的相關(guān)性質(zhì)，請你參與研究并完成下列各題：

(1)甲同學(xué)取一束細(xì)銅絲用砂紙打磨后放在酒精燈上加熱至紅熱，然后迅速伸入盛Cl2的集氣瓶中。你認(rèn)為甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該觀察到的現(xiàn)象是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(2)乙同學(xué)為探究Fe在冷濃硝酸和熱濃硝酸中的反應(yīng)情況，設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置：

①乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)裝置1中Fe未溶解，其原因是________________________________________________________________________；

②裝置2生成的氣體(假定為NO2和NO混合氣體)全部通入100 mL 4 mol·L－1 NaOH溶液，恰好被完全吸收，反應(yīng)為：NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O　2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O

若生成NaNO3和NaNO2物質(zhì)的量之比為1∶3，則混合氣體中NO2和NO的體積比為________。

(3)丙同學(xué)在Fe和濃硝酸反應(yīng)后的溶液中加入一塊Cu片，Cu片先逐漸溶解，反應(yīng)一段時間后不再溶解。

①丙同學(xué)依據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象得出Cu片溶解的原因是和HNO3發(fā)生反應(yīng)。他依據(jù)的反應(yīng)現(xiàn)象是_______________________________________________

________________________________________________________________________。

②丁同學(xué)認(rèn)為丙同學(xué)的結(jié)論不完全正確，他的理由是

________________________________________________________________________。

(4)請你設(shè)計實(shí)驗(yàn)證明(3)反應(yīng)后的溶液中只含F(xiàn)e2＋而不含F(xiàn)e3＋。說明具體實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：________________________________________________

________________________________________________________________________。

Answer 1

解析　(1)Cu在Cl2中燃燒的現(xiàn)象是生成棕色的煙。

(2)①鐵、鋁在常溫下遇到濃硫酸、濃硝酸會發(fā)生鈍化；②從化學(xué)方程式可以看出：

2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O

2　　　　　　　　　1　　　　1

NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O

1　　1　　　　　　　　　2

混合氣體中NO2和NO的體積比為3∶1。

(3)①若試管內(nèi)出現(xiàn)紅棕色氣體或銅片表面有氣泡生成就可以證明Cu片溶解的原因是和HNO3發(fā)生反應(yīng)；

②Fe和硝酸反應(yīng)后的溶液中有HNO3，也一定有Fe3＋，而Fe3＋也能和Cu反應(yīng)，使Cu片溶解，所以丁同學(xué)認(rèn)為丙同學(xué)的結(jié)論不完全正確。

(4)檢驗(yàn)Fe2＋、Fe3＋是�？嫉闹�識點(diǎn)。檢驗(yàn)時可以取少許該溶液滴加幾滴KSCN溶液，不出現(xiàn)血紅色，再滴加適量新制氯水；出現(xiàn)血紅色，證明溶液中只含F(xiàn)e2＋而不含F(xiàn)e3＋。

答案　(1)Cu在Cl2中燃燒生成棕色的煙

(2)①Fe在冷濃硝酸中發(fā)生鈍化　②3∶1

(3)①試管內(nèi)出現(xiàn)紅棕色氣體或銅片表面有氣泡生成

②Fe和濃硝酸反應(yīng)后的溶液中有HNO3，也一定有Fe3＋，而Fe3＋也能和Cu反應(yīng)，使Cu片溶解

(4)取少許該溶液滴加幾滴KSCN溶液，不出現(xiàn)血紅色，再滴適量新制氯水，出現(xiàn)血紅色(答案合理即可)