Question

【題目】某小組欲探究反應(yīng)2Fe2+ + I22Fe3+ + 2I，完成如下實(shí)驗(yàn)：

資料：AgI是黃色固體，不溶于稀硝酸。新制的AgI見(jiàn)光會(huì)少量分解。

(1)Ⅰ、Ⅱ均未檢出Fe3+，檢驗(yàn)Ⅱ中有無(wú)Fe3+的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是：取少量Ⅱ中溶液，______。

(2)Ⅲ中的黃色渾濁是______。

(3)經(jīng)檢驗(yàn)，Ⅱ→Ⅲ的過(guò)程中產(chǎn)生了Fe3+。

①對(duì)Fe3+產(chǎn)生的原因做出如下假設(shè)：

假設(shè)a：空氣中存在O2，由于______(用離子方程式表示)，可產(chǎn)生Fe3+；

假設(shè)b：溶液中Ag+具有氧化性，可產(chǎn)生Fe3+；

假設(shè)c： ______；

假設(shè)d：該條件下，I2溶液可將Fe2+氧化為Fe3+。

②通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因，假設(shè)d成立。Ⅱ→Ⅲ的過(guò)程中I2溶液氧化Fe2+的原因是______。

(4)經(jīng)檢驗(yàn)，Ⅳ中灰黑色渾濁中含有AgI和Ag。

①驗(yàn)證灰黑色渾濁含有Ag的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是：取洗凈后的灰黑色固體，______。

② 為探究Ⅲ→Ⅳ出現(xiàn)灰黑色渾濁的原因，完成了實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2。

實(shí)驗(yàn)1：向1 mL 0.1 mol·L1 FeSO4溶液中加入1 mL0.1 mol·L1 AgNO3溶液，開(kāi)始時(shí)，溶液無(wú)明顯變化。幾分鐘后，出現(xiàn)大量灰黑色渾濁。反應(yīng)過(guò)程中溫度幾乎無(wú)變化。測(cè)定溶液中Ag+濃度隨反應(yīng)時(shí)間的變化如下圖。

實(shí)驗(yàn)2：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，先向試管中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液，重復(fù)實(shí)驗(yàn)1，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)1相同。

ⅰ．實(shí)驗(yàn)1中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______。

ⅱ．Ⅳ中迅速出現(xiàn)灰黑色渾濁的可能的原因是______。

Answer 1

【答案】滴加幾滴KSCN溶液，溶液不變紅 AgI 4Fe2+ + O2 + 4H+ == 4Fe3+ + 2H2O 酸性溶液中NO3具有氧化性，可產(chǎn)生Fe3+ Ag+與I生成了AgI沉淀，降低了I的濃度，使平衡2Fe2++ I2 2Fe3++ 2I正向移動(dòng)，使I2氧化了Fe2+ 加入足量稀硝酸，振蕩，固體部分溶解，產(chǎn)生無(wú)色氣泡，遇空氣變紅棕色。靜置，取上層清液加入稀鹽酸，有白色沉淀生成 Fe2+ + Ag+== Fe3+ + Ag AgI分解產(chǎn)生的Ag催化了Fe2+與Ag+的反應(yīng)

【解析】

(1)根據(jù)檢驗(yàn)Fe3+的實(shí)驗(yàn)方法分析解答；

(2)根據(jù)資料黃色固體AgI不溶于稀硝酸，結(jié)合圖示分析判斷；

(3)①Fe2+ 被O2氧化生成Fe3+，據(jù)此書寫反應(yīng)的離子方程式；酸性溶液中NO3具有氧化性；②根據(jù)試管III中的現(xiàn)象，Ag+與I生成了AgI沉淀，結(jié)合2Fe2++ I2 2Fe3++ 2I分析解答；

(4)①檢驗(yàn)灰黑色渾濁物AgI中含有Ag，可以利用AgI不溶于稀硝酸，而Ag能夠溶于稀硝酸設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)；

②ⅰ．實(shí)驗(yàn)1中Fe2+ 和Ag+發(fā)生氧化還原反應(yīng)，據(jù)此書寫反應(yīng)的離子方程式；ⅱ．由實(shí)驗(yàn)1的圖示可知，5-10min，銀離子濃度下降很快，說(shuō)明有催化劑在影響反應(yīng)；由實(shí)驗(yàn)2知，Fe3+ 沒(méi)有起催化劑作用，結(jié)合試管III、Ⅳ中的現(xiàn)象分析解答。

(1)根據(jù)檢驗(yàn)Fe3+的實(shí)驗(yàn)方法可知，滴加幾滴KSCN溶液，溶液不變紅，說(shuō)明溶液中不存在Fe3+，故答案為：滴加幾滴KSCN溶液，溶液不變紅；

(2)由資料可知，黃色固體AgI不溶于稀硝酸，結(jié)合圖示可知，黃色沉淀為AgI，故答案為：AgI；

(3)①Fe2+ 被O2氧化生成Fe3+，反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O，酸性溶液中NO3具有氧化性，也可將Fe2+氧化生成Fe3+，故答案為：4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O；酸性溶液中NO3具有氧化性，可產(chǎn)生Fe3+；

②結(jié)合已知信息：2Fe2++ I2 2Fe3++ 2I，和試管III中的現(xiàn)象，Ag+與I生成了AgI沉淀，降低了I的濃度，使平衡2Fe2++ I2 2Fe3++ 2I正向移動(dòng)，使I2氧化了Fe2+，故答案為：Ag+與I生成了AgI沉淀，降低了I的濃度，使平衡2Fe2++ I2 2Fe3++ 2I正向移動(dòng)，使I2氧化了Fe2+；

(4)①檢驗(yàn)灰黑色渾濁物AgI中含有Ag，可以利用AgI不溶于稀硝酸，而Ag能夠溶于稀硝酸，使銀轉(zhuǎn)化為銀離子，再檢驗(yàn)銀離子即可，具體操作為：加入足量稀硝酸，振蕩，固體部分溶解，產(chǎn)生無(wú)色氣泡，遇空氣變紅棕色。靜置，取上層清液加入稀鹽酸，有白色沉淀生成，說(shuō)明AgI中含有Ag，故答案為：加入足量稀硝酸，振蕩，固體部分溶解，產(chǎn)生無(wú)色氣泡，遇空氣變紅棕色。靜置，取上層清液加入稀鹽酸，有白色沉淀生成；

②ⅰ．實(shí)驗(yàn)1中Fe2+ 和Ag+發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為Fe2+ + Ag+= Fe3+ + Ag；ⅱ．由實(shí)驗(yàn)1的圖示可知，5-10min，銀離子濃度下降很快，說(shuō)明有催化劑在影響反應(yīng)；由實(shí)驗(yàn)2知，Fe3+ 沒(méi)有起催化劑作用，結(jié)合試管III、Ⅳ中的現(xiàn)象可推知，AgI分解產(chǎn)生的Ag催化了Fe2+與Ag+的反應(yīng)，從而加快了Fe2+與Ag+的反應(yīng)速率，使得Ⅳ中迅速出現(xiàn)灰黑色渾濁，故答案為：Fe2+ + Ag+= Fe3+ + Ag；AgI分解產(chǎn)生的Ag催化了Fe2+與Ag+的反應(yīng)。