Question

2．某學(xué)習(xí)小組為了探究Fe（NO₃）₃的熱穩(wěn)定性和氧化性，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)（一）：熱穩(wěn)定性
利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，加熱A中Fe（NO₃）₃固體，A和B中都有紅棕色氣體產(chǎn)生，A試管中生成了紅色粉末．

（1）B裝置的作用是防倒吸；檢驗(yàn)A中紅色固體Fe₂O₃，所用的試劑是HCl、KSCN（填化學(xué)式）．
（2）加熱A中試管一段時(shí)間后，C中導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，而集氣瓶中無(wú)氣泡產(chǎn)生原因是NO₂、O₂恰好與氫氧化鈉溶液完全反應(yīng)．
（3）寫出硝酸鐵受熱分解的化學(xué)方程式4Fe（NO₃）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+12NO₂↑+3O₂↑．
實(shí)驗(yàn)（二）：氧化性Fe³⁺和Ag⁺的氧化性相對(duì)強(qiáng)弱一直是實(shí)驗(yàn)探究的熱點(diǎn)．該小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：

試驗(yàn)編號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	現(xiàn)象
a	向10mL 3mol•L-1KNO3酸性溶液（pH=1）中插入一根潔凈的銀絲，并滴加氯化鈉溶液	無(wú)沉淀生成
b	向10mL 3mol•L-1AgNO3溶液中滴加2mL 0.1mol•L-1FeSO4溶液，振蕩；再滴加酸性高錳酸鉀溶液	紫紅色溶液不褪色
c	向10mL 3mol•L-1Fe（NO3）3溶液（pH=1）中插入一根潔凈的銀絲，并滴加氯化鈉溶液	產(chǎn)生白色沉淀

（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)a的目的是排除NO₃^-的干擾；實(shí)驗(yàn)c的結(jié)論是Fe³⁺能氧化Ag．
（5）實(shí)驗(yàn)b涉及反應(yīng)的離子方程式為Fe²⁺+Ag⁺?Fe³⁺+Ag．
（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)論是Fe³⁺、Ag⁺氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱與離子的濃度有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）B裝置中導(dǎo)氣管略露出膠塞起到防倒吸作用；檢驗(yàn)A中紅色固體Fe₂O₃，需要先加入酸溶解后用KSCN檢驗(yàn)鐵離子的存在；
（2）加熱A中Fe（NO₃）₃固體，A和B中都有紅棕色氣體產(chǎn)生為NO₂，加熱A中試管一段時(shí)間后，C中導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，而集氣瓶中無(wú)氣泡產(chǎn)生說(shuō)明分解反應(yīng)
生成的氣體中含有氧氣，且二氧化氮和氧氣按照4：1恰好溶于水生成硝酸和氫氧化鈉完全反應(yīng)；
（3）硝酸鐵受熱分解生成氧化鐵、二氧化氮和氧氣，結(jié)合電子守恒和原子守恒配平書寫化學(xué)方程式；
（4）利用實(shí)驗(yàn)a驗(yàn)證硝酸根離子在酸性溶液中和銀不發(fā)生反應(yīng)；有白色沉淀生成，生成是氯化鈉和硝酸銀生成的氯化銀白色沉淀，證明鐵離子氧化銀單質(zhì)生成銀離子；
（5）向10mL 1mol/L AgNO₃溶液中滴加2mL 0.1mol/L FeSO₄溶液，振蕩，再滴加酸性KMnO₄溶液，紫紅色不褪去說(shuō)明溶液中無(wú)亞鐵離子，說(shuō)明亞鐵離子和銀離子發(fā)生反應(yīng)生成鐵離子和銀；
（6）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)e³⁺和Ag⁺的氧化性相對(duì)強(qiáng)弱與離子濃度有關(guān)．

解答 解：（1）B裝置的作用是防倒吸，檢驗(yàn)A中紅色固體Fe₂O₃，所用的試劑是HCl、KSCN，先加入鹽酸溶解得到溶液中滴入KSCN溶液生成血紅色證明鐵離子存在，
故答案為：防倒吸；HCl、KSCN；
（2）加熱A中Fe（NO₃）₃固體，A和B中都有紅棕色氣體產(chǎn)生為NO₂，加熱A中試管一段時(shí)間后，C中導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，而集氣瓶中無(wú)氣泡產(chǎn)生說(shuō)明分解反應(yīng)
生成的氣體中含有氧氣，且二氧化氮和氧氣按照4：1恰好溶于水生成硝酸和氫氧化鈉完全反應(yīng)，
故答案為：NO₂、O₂恰好與氫氧化鈉溶液完全反應(yīng)；
（3）硝酸鐵受熱分解生成氧化鐵、二氧化氮和氧氣，生成的二氧化氮和氧氣按照4：1生成，據(jù)此配平書寫得到化學(xué)方程式為：4Fe（NO₃）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+12NO₂↑+3O₂↑，
故答案為：4Fe（NO₃）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+12NO₂↑+3O₂↑；
（4）利用實(shí)驗(yàn)①驗(yàn)證硝酸根離子在酸性溶液中和銀不發(fā)生反應(yīng)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)①的目的是排除NO₃^-的干擾，）向10mL 1mol/L Fe（NO₃）₃酸性溶液（pH=1）中插入一根潔凈的Ag絲，并滴加NaCl溶液，有白色沉淀生成，生成是氯化鈉和硝酸銀生成的氯化銀白色沉淀，證明鐵離子氧化銀單質(zhì)生成銀離子，說(shuō)明Fe³⁺能氧化Ag，
故答案為：排除NO₃^-的干擾；Fe³⁺能氧化Ag；
（5）向10mL 1mol/L AgNO₃溶液中滴加2mL 0.1mol/L FeSO₄溶液，振蕩，再滴加酸性KMnO₄溶液，紫紅色不褪去說(shuō)明溶液中無(wú)亞鐵離子，說(shuō)明亞鐵離子和銀離子發(fā)生反應(yīng)生成鐵離子和銀，反應(yīng)的離子方程式為：Fe²⁺+Ag⁺?Fe³⁺+Ag，
故答案為：Fe²⁺+Ag⁺?Fe³⁺+Ag；
（6）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)e³⁺和Ag⁺的氧化性相對(duì)強(qiáng)弱與離子濃度有關(guān)，
故答案為：濃度．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成和成分的實(shí)驗(yàn)探究方法和過(guò)程分析判斷，主要是物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)現(xiàn)象的理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．