Question

2．某學習小組為了探究Fe（NO₃）₃的熱穩(wěn)定性和氧化性，設計如下實驗：
實驗（一）：熱穩(wěn)定性
利用如圖裝置進行實驗，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A中紅色固體Fe₂O₃，所用的試劑是HCl、KSCN（填化學式）．
（2）加熱A中試管一段時間后，C中導管口有氣泡產(chǎn)生，而集氣瓶中無氣泡產(chǎn)生原因是NO₂、O₂恰好與氫氧化鈉溶液完全反應．
（3）寫出硝酸鐵受熱分解的化學方程式4Fe（NO₃）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+12NO₂↑+3O₂↑．
實驗（二）：氧化性Fe³⁺和Ag⁺的氧化性相對強弱一直是實驗探究的熱點．該小組設計如下實驗：

試驗編號	實驗操作	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）設計實驗a的目的是排除NO₃^-的干擾；實驗c的結(jié)論是Fe³⁺能氧化Ag．
（5）實驗b涉及反應的離子方程式為Fe²⁺+Ag⁺?Fe³⁺+Ag．
（6）實驗結(jié)論是Fe³⁺、Ag⁺氧化性的相對強弱與離子的濃度有關．

Answer 1

分析 （1）B裝置中導氣管略露出膠塞起到防倒吸作用；檢驗A中紅色固體Fe₂O₃，需要先加入酸溶解后用KSCN檢驗鐵離子的存在；
（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中試管一段時間后，C中導管口有氣泡產(chǎn)生，而集氣瓶中無氣泡產(chǎn)生說明分解反應
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；
（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方程式；
（4）利用實驗a驗證硝酸根離子在酸性溶液中和銀不發(fā)生反應；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，紫紅色不褪去說明溶液中無亞鐵離子，說明亞鐵離子和銀離子發(fā)生反應生成鐵離子和銀；
（6）根據(jù)以上實驗，F(xiàn)e³⁺和Ag⁺的氧化性相對強弱與離子濃度有關．

解答 解：（1）B裝置的作用是防倒吸，檢驗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中試管一段時間后，C中導管口有氣泡產(chǎn)生，而集氣瓶中無氣泡產(chǎn)生說明分解反應
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，
故答案為：NO₂、O₂恰好與氫氧化鈉溶液完全反應；
（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）利用實驗①驗證硝酸根離子在酸性溶液中和銀不發(fā)生反應，設計實驗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，紫紅色不褪去說明溶液中無亞鐵離子，說明亞鐵離子和銀離子發(fā)生反應生成鐵離子和銀，反應的離子方程式為：Fe²⁺+Ag⁺?Fe³⁺+Ag，
故答案為：Fe²⁺+Ag⁺?Fe³⁺+Ag；
（6）根據(jù)以上實驗，F(xiàn)e³⁺和Ag⁺的氧化性相對強弱與離子濃度有關，
故答案為：濃度．

點評 本題考查了物質(zhì)組成和成分的實驗探究方法和過程分析判斷，主要是物質(zhì)性質(zhì)和反應現(xiàn)象的理解應用，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．