Question

【題目】某小組欲探究反應2Fe2+ + I22Fe3+ + 2I，完成如下實驗：

資料：AgI是黃色固體，不溶于稀硝酸。新制的AgI見光會少量分解。

(1)Ⅰ、Ⅱ均未檢出Fe3+，檢驗Ⅱ中有無Fe3+的實驗操作及現象是：取少量Ⅱ中溶液，______。

(2)Ⅲ中的黃色渾濁是______。

(3)經檢驗，Ⅱ→Ⅲ的過程中產生了Fe3+。

①對Fe3+產生的原因做出如下假設：

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

假設b：溶液中Ag+具有氧化性，可產生Fe3+；

假設c： ______；

假設d：該條件下，I2溶液可將Fe2+氧化為Fe3+。

②通過實驗進一步證實a、b、c不是產生Fe3+的主要原因，假設d成立。Ⅱ→Ⅲ的過程中I2溶液氧化Fe2+的原因是______。

(4)經檢驗，Ⅳ中灰黑色渾濁中含有AgI和Ag。

①驗證灰黑色渾濁含有Ag的實驗操作及現象是：取洗凈后的灰黑色固體，______。

② 為探究Ⅲ→Ⅳ出現灰黑色渾濁的原因，完成了實驗1和實驗2。

實驗1：向1 mL 0.1 mol·L1 FeSO4溶液中加入1 mL0.1 mol·L1 AgNO3溶液，開始時，溶液無明顯變化。幾分鐘后，出現大量灰黑色渾濁。反應過程中溫度幾乎無變化。測定溶液中Ag+濃度隨反應時間的變化如下圖。

實驗2：實驗開始時，先向試管中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液，重復實驗1，實驗結果與實驗1相同。

�。畬嶒�1中發生反應的離子方程式是______。

ⅱ．Ⅳ中迅速出現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，使I2氧化了Fe2+ 加入足量稀硝酸，振蕩，固體部分溶解，產生無色氣泡，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分解產生的Ag催化了Fe2+與Ag+的反應

【解析】

(1)根據檢驗Fe3+的實驗方法分析解答；

(2)根據資料黃色固體AgI不溶于稀硝酸，結合圖示分析判斷；

(3)①Fe2+ 被O2氧化生成Fe3+，據此書寫反應的離子方程式；酸性溶液中NO3具有氧化性；②根據試管III中的現象，Ag+與I生成了AgI沉淀，結合2Fe2++ I2 2Fe3++ 2I分析解答；

(4)①檢驗灰黑色渾濁物AgI中含有Ag，可以利用AgI不溶于稀硝酸，而Ag能夠溶于稀硝酸設計實驗檢驗；

②ⅰ．實驗1中Fe2+ 和Ag+發生氧化還原反應，據此書寫反應的離子方程式；ⅱ．由實驗1的圖示可知，5-10min，銀離子濃度下降很快，說明有催化劑在影響反應；由實驗2知，Fe3+ 沒有起催化劑作用，結合試管III、Ⅳ中的現象分析解答。

(1)根據檢驗Fe3+的實驗方法可知，滴加幾滴KSCN溶液，溶液不變紅，說明溶液中不存在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，可產生Fe3+；

②結合已知信息：2Fe2++ I2 2Fe3++ 2I，和試管III中的現象，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，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，使I2氧化了Fe2+；

(4)①檢驗灰黑色渾濁物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，使銀轉化為銀離子，再檢驗銀離子即可，具體操作為：加入足量稀硝酸，振蕩，固體部分溶解，產生無色氣泡，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，產生無色氣泡，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．實驗1中Fe2+ 和Ag+發生氧化還原反應，反應的離子方程式為Fe2+ + Ag+= Fe3+ + Ag；ⅱ．由實驗1的圖示可知，5-10min，銀離子濃度下降很快，說明有催化劑在影響反應；由實驗2知，Fe3+ 沒有起催化劑作用，結合試管III、Ⅳ中的現象可推知，AgI分解產生的Ag催化了Fe2+與Ag+的反應，從而加快了Fe2+與Ag+的反應速率，使得Ⅳ中迅速出現灰黑色渾濁，故答案為：Fe2+ + Ag+= Fe3+ + Ag；AgI分解產生的Ag催化了Fe2+與Ag+的反應。