Question

將一定量鐵粒放入某濃度硝酸中，充分反應后得到溶液X并收集到氣體Y。
（1）為探究溶液X中鐵元素的價態，設計如下實驗：
藥品和儀器：0．1mol·L^-1KSCN溶液、0．1mol·L^-1KI溶液、0．2mol·L^-1酸性高錳酸鉀溶液、氯水、試管和滴管。
請根據實驗設計，填寫下列實驗報告：

實驗步驟	實驗操作	現象與結論	離子方程式
第1步	取2~3mL溶液裝于試管，向試管中滴加幾滴KSCN溶液
第2步		若溶液紫色褪去，則溶液 含有Fe2+；若無明顯變化， 則不含Fe2+

（2）為探究氣體Y的組成，將盛有10mLY的量筒倒立在水槽中，待液面穩定后，再通入相同條件下3mLO₂，充分反應后，量筒內完全充滿溶液。則氣體Y的成分及體積分別是       。

Answer 1

（1）

實驗步驟	實驗操作	現象與結論	離子方程式
第1步		若溶液變紅色，則溶液含有Fe3+；若無明顯現象，則不含Fe3+
第2步	另取少量溶液裝與試管，向試管中滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液		5Fe2++MnO4-+8H+= 5Fe3++Mn2++4H2O

（2）NO：1mLNO₂：9mL（每空2分，共8分）

試題分析：（1）第一步：Fe³⁺與到硫氰根離子會變為血紅色，根據這一現象可以判斷其是否存在。因此若溶液變紅色，則溶液含有Fe³⁺；若無明顯現象，則不含Fe³⁺。第二步:Fe²⁺能夠被酸性高錳酸鉀氧化并褪色，所以若溶液紫色褪去，則溶液含有Fe²⁺；若無明顯變化，則不含Fe²⁺。（2）根據4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃可知氧氣參加了兩個反應，設NO,NO₂的體積分別為X和Y，建立方程組為：X+Y=10;3/4X+1/4Y=3，解得：X=1mL,Y=9mL。即氣體Y的成分及體積分別是NO：1mLNO₂：9mL。