Question

【题目】某实验小组同学在探究Fe、Fe3+、Ag+相互间的反应时，设计了如下系列实验。已知: Ag+与SCN- 生成白色沉淀AgSCN。请按要求回答下列问题。

他们先向硝酸酸化的0.05mol/L AgNO3溶液(pH≈2) 中加入稍过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色; 经检验未生成其他含氮物质.

（1）由“黑色固体”，甲猜测固体中含有Ag; 他取出少量黑色固体，洗涤后放入试管中,后续操作是_______，发现有白色沉淀产生。

（2）乙取上层清液于试管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。由此得出Fe与Ag+间发生的离子反应之一为___________。

（3）由“溶液呈黄色”，丙猜测溶液中有Fe3+; 而丁认为在铁粉稍过量充分反应后的溶液中不可能合有Fe3+，其理由是(用离子方程式表示):________。

丙为证实自己的猜测，取上层清液，滴加_______，溶液变红，同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下:

序号	取样时间/min	现象
ⅰ	3	产生大量白色沉淀；溶液呈红色
ⅱ	30	产生白色沉淀；较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深
ⅲ	120	产生白色沉淀；较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅

①“白色沉淀”是_________。

②丙对Fe3+产生的原因分析:

因“未生成其他含氮物质”，故认为Fe2+不是被________氧化的。随后又提出了如下假设:

假设a：可能是铁粉表面有氧化层，与H+反应生成Fe3+;

假设b：Fe2+被O2氧化，而产生Fe3+；其对应的高子反应方程式为_________

假设c:__________氧化了Fe2+,而产生Fe3+

③丙为证实假设a、b不是主要原因，又补充了对比实验: 向硝酸酸化的(pH=2)_____中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液清加KSCN溶液，3min时溶液呈浅红色，30min后溶液几乎无色。

④戊为证实上述假设c成立，设计了如右图所示装置:分别取此电池工作前与工作-段时间电源计指针回至“0”时左池中的溶液，同时分别滴加K3[FeCN)6]溶液，后者蓝色沉淀较少；左池再滴加X的浓溶液，指针又有偏转。则X为________溶液；该电池总反应的离子方程式为:__________。

Answer 1

【答案】 加硝酸，微热，溶解固体，再滴加稀盐酸 Fe+2Ag+=Fe2++2Ag Fe+2Fe3+=3Fe2+ KSCN溶液 AgSCN 酸性溶液(pH≈2)中NO3- Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O Ag+ 0.05mol/LNaNO3溶液 FeCl2溶液或FeSO4溶液 Fe2++Ag+Fe3++Ag

【解析】（1）银与足量硝酸反应生成硝酸银溶液，再滴加盐酸，有白色沉淀氯化银产生；正确答案：加硝酸，微热，溶解固体，再滴加稀盐酸；

（2）滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，溶液中含有Fe2+；Fe与Ag+间发生置换反应生成银；正确答案：Fe+2Ag+=Fe2++2Ag；

（3）铁与铁离子可以发生归中反应，生成Fe2+；正确答案：Fe+2Fe3+=3Fe2+；铁离子与硫氰化钾溶液相遇，溶液变红；白色沉淀为可能为银离子与硫氰根离子生成了硫氰化银白色沉淀；①正确答案：AgSCN；②因“未生成其他含氮物质”，也就是说硝酸（或酸性条件下的NO3-）没有氧化Fe2+；有可能Fe2+是被氧气在酸性条件下氧化为Fe3+，正确答案：酸性溶液(pH≈2)中NO3-；Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O； 溶液中还含有银离子，具有一定的氧化性，有可能银离子氧化亚铁离子；正确答案：银离子；

③满足相同条件下，向硝酸酸化的(pH=2) 0.05mol/L硝酸钠溶液中加入过量铁粉，铁先被硝酸氧化为铁离子，取上层清液清加KSCN溶液，3min时溶液呈浅红色，然后生成的铁离子又被过量的铁还原为亚铁离子，30min后溶液几乎无色。正确答案：0.05mol/L硝酸钠溶液；

④根据题给信息，左池蓝色沉淀较少，说明亚铁离子浓度减少了；再向左池再滴加的FeCl2浓溶液，指针偏转，说明反应向生成铁离子方向进行，证明了银离子氧化亚铁离子：Fe2++Ag+Fe3++Ag；正确答案：FeCl2浓溶液或FeSO4浓溶液；Fe2++Ag+Fe3++Ag；