Question

3．某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成了Cu和FeCl₃溶液的反應(yīng)，在檢驗(yàn)反應(yīng)后的溶液中是否存在Fe³⁺時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出乎預(yù)料，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．

實(shí)驗(yàn)I：	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
	i．加入Cu粉后充分振蕩，溶液變成淺藍(lán)綠色； ii．取少量i中清液于試管中，滴加2滴1 mol/L KSCN溶液，立即出現(xiàn)白色沉淀，溶液變?yōu)榧t色，振蕩后紅色迅速褪去；繼續(xù)滴加KSCN數(shù)滴溶液后，溶液又變?yōu)榧t色

已知：i．Cu2+$\stackrel{SCN-}{→}$CuSCN↓（白色）+（SCn）₂（黃色）
ii．（SCn）₂的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似，且氧化性：Br₂＞（SCN）₂＞I₂
（1）Cu和FeCl₃溶液反應(yīng)的離子方程式是2Fe ³⁺+Cu=2Fe ²⁺+Cu ²⁺．
（2）現(xiàn)象ii中溶液最終呈紅色的一種可能原因是：Cu²⁺和SCN^-生成（SCN）₂，進(jìn)而使清液中的Fe²⁺氧化為Fe³⁺．設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)II進(jìn)行驗(yàn)證：

①認(rèn)為原因被證實(shí)的現(xiàn)象iii是出現(xiàn)白色沉淀，溶液顯紅色．
②加入CuCl₂溶液后反應(yīng)的離子方程式是2Cu²⁺+4SCN^-=2CuSCN↓+（SCN）₂、2Fe ²⁺+（SCN）₂+4SCN^-=2Fe（SCN）₃．
（3）有的同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)II并不嚴(yán)謹(jǐn)，不能證實(shí)（2）中猜想，改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)III如圖2所示：
①對(duì)比實(shí)驗(yàn)II，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)III更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑�因：由于KSCN溶液過(guò)量，所以黃色溶液中不含有Cu²⁺．
②改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)才能證實(shí)（2）中猜想，依據(jù)的上述現(xiàn)象是加入KSCN之后溶液變黃，加入FeCl₂之后變紅．
（4）改變實(shí)驗(yàn)I的試劑添加順序及用量，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)IV：

實(shí)驗(yàn)IV	現(xiàn)象
向2mL 1mol/LFeCl3溶液中加入1滴1mol/L KSCN溶液，再加入足量的Cu粉	充分振蕩，溶液紅色褪去，有白色沉淀生成

①實(shí)驗(yàn)IV中溶液紅色褪去，不能說(shuō)明Fe³⁺反應(yīng)完全．結(jié)合實(shí)驗(yàn)II或III，說(shuō)明理由：因?yàn)镃u只要和Fe³⁺反應(yīng)生成Cu²⁺和Fe²⁺，它們就會(huì)與SCN^-反應(yīng)，所以紅色褪去也有可能是溶液中的SCN^-被消耗完．
②實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)進(jìn)行討論，設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)方案，能夠檢測(cè)紅色褪去后的溶液是否含有Fe³⁺的是abc（填序號(hào)）．
a．排除溶液中的Fe²⁺后，再加入足量KSCN溶液進(jìn)行檢測(cè)
b．排除溶液中的Cu²⁺后，再加入足量KSCN溶液進(jìn)行檢測(cè)
c．選擇一種只與Fe³⁺反應(yīng)的試劑，觀察是否出現(xiàn)特征現(xiàn)象
d．加入足量鐵粉，再向?yàn)V液中加入K₃[Fe（CN）₆]（鐵氰化鉀）溶液進(jìn)行檢測(cè)．

Answer 1

分析 （1）FeCl₃具有氧化性，能氧化Cu生成氯化銅，同時(shí)自身被還原生成氯化亞鐵；
（2）①根據(jù)Cu²⁺和SCN^-生成（SCN）₂和CuSCN，進(jìn)而（SCN）₂使清液中的Fe²⁺氧化為Fe³⁺，再與SCN^-生成Fe（SCN）₃；
②加入CuCl₂溶液后反應(yīng)的離子方程式是：2Cu²⁺+4SCN^-=2CuSCN↓+（SCN）₂、2Fe ²⁺+（SCN）₂+4SCN^-=2Fe（SCN）₃或Cu²⁺+4SCN^-+Fe ²⁺=CuSCN↓+Fe（SCN）₃；
（3）①CuCl₂溶液有顏色影響Fe（SCN）₃溶液顏色的判斷；
②在沒(méi)用Cu²⁺而有SCN^-和（SCN）₂的溶液中滴加FeCl₂溶液的現(xiàn)象：加入KSCN之后溶液變黃，加入FeCl₂之后變紅；
（4）①Cu只要和Fe³⁺反應(yīng)生成Cu²⁺和Fe²⁺，它們就會(huì)與SCN^-反應(yīng)，故紅色褪去也有可能是溶液中的SCN^-被消耗完；
②檢測(cè)紅色褪去后的溶液是否含有Fe³⁺的方法有：a．排除溶液中的Fe²⁺后，再加入足量KSCN溶液進(jìn)行檢測(cè)；b．排除溶液中的Cu²⁺后，再加入足量KSCN溶液進(jìn)行檢測(cè)；c．選擇一種只與Fe³⁺反應(yīng)的試劑，觀察是否出現(xiàn)特征現(xiàn)象．

解答 解：（1）FeCl₃具有氧化性，能氧化Cu生成氯化銅，同時(shí)自身被還原生成氯化亞鐵，離子方程式為2Fe ³⁺+Cu=2Fe ²⁺+Cu ²⁺，
故答案為：2Fe ³⁺+Cu=2Fe ²⁺+Cu ²⁺；
（2）①根據(jù)Cu²⁺和SCN^-生成（SCN）₂和CuSCN，進(jìn)而（SCN）₂使清液中的Fe²⁺氧化為Fe³⁺，再與SCN^-生成Fe（SCN）₃，由此推知現(xiàn)象為：出現(xiàn)白色沉淀，溶液顯紅色．
故答案為：出現(xiàn)白色沉淀，溶液顯紅色；
②加入CuCl₂溶液后反應(yīng)的離子方程式是：2Cu²⁺+4SCN^-=2CuSCN↓+（SCN）₂、2Fe ²⁺+（SCN）₂+4SCN^-=2Fe（SCN）₃或Cu²⁺+4SCN^-+Fe ²⁺=CuSCN↓+Fe（SCN）₃，
故答案為：2Cu²⁺+4SCN^-=2CuSCN↓+（SCN）₂、2Fe ²⁺+（SCN）₂+4SCN^-=2Fe（SCN）₃或Cu²⁺+4SCN^-+Fe ²⁺=CuSCN↓+Fe（SCN）₃；
（3）①CuCl₂溶液有顏色影響Fe（SCN）₃溶液顏色的判斷．由于KSCN溶液過(guò)量，所以黃色溶液中不含有Cu²⁺，
故答案為：由于KSCN溶液過(guò)量，所以黃色溶液中不含有Cu²⁺；
②在沒(méi)用Cu²⁺而有SCN^-和（SCN）₂的溶液中滴加FeCl₂溶液的現(xiàn)象：加入KSCN之后溶液變黃，加入FeCl₂之后變紅；
故答案為：加入KSCN之后溶液變黃，加入FeCl₂之后變紅；
（4）①Cu只要和Fe³⁺反應(yīng)生成Cu²⁺和Fe²⁺，它們就會(huì)與SCN^-反應(yīng)，故紅色褪去也有可能是溶液中的SCN^-被消耗完，
故答案為：因?yàn)镃u只要和Fe³⁺反應(yīng)生成Cu²⁺和Fe²⁺，它們就會(huì)與SCN^-反應(yīng)，所以紅色褪去也有可能是溶液中的SCN^-被消耗完；
②檢測(cè)紅色褪去后的溶液是否含有Fe³⁺的方法有：a．排除溶液中的Fe²⁺后，再加入足量KSCN溶液進(jìn)行檢測(cè)；b．排除溶液中的Cu²⁺后，再加入足量KSCN溶液進(jìn)行檢測(cè)；c．選擇一種只與Fe³⁺反應(yīng)的試劑，觀察是否出現(xiàn)特征現(xiàn)象．而加入足量鐵粉，向?yàn)V液中加入K₃[Fe（CN）₆]（鐵氰化鉀）溶液，是檢測(cè)Fe²⁺的，故d選項(xiàng)錯(cuò)誤．
故答案為：abc

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，為高考常見(jiàn)題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意把握題給信息以及實(shí)驗(yàn)的原理、方法，為解答該題的關(guān)鍵，答題時(shí)注意審題，難度較大．