Question

【題目】某興趣小組欲通過實驗方法驗證Fe2+的某些性質。

(1)在實驗前，依據Fe2+的 性，填寫了下表。

實驗操作	預期現象	反應的離子方程式
向盛有新制FeSO4溶液的試管中滴入數滴濃硝酸，振蕩	試管中產生紅棕色氣體，溶液顏色逐漸變黃	Fe2++NO3-+2H+ =Fe3++NO2↑+H2O

依照表中操作，該同學進行實驗。觀察到液面上方氣體逐漸變為紅棕色，但試管中溶液顏色卻變為深棕色。

(2)分別取少量反應后的溶液于兩只試管中，一只滴加幾滴KSCN溶液，溶液變為紅色，則溶液中含有 ；另一只試管滴加幾滴 溶液，產生藍色沉淀，則含有Fe2+。

(3)該小組討論認為深棕色可能是NO2或NO與鐵的某一種離子發生反應引起的。

提出猜想：

i.NO2與Fe2+發生反應 ⅱ.NO2與Fe3+發生反應

ⅲ.NO與Fe2+發生反應 ⅳ．

(4)該同學通過查閱資料，認為溶液的深棕色可能是NO2或NO與溶液中Fe2+或Fe3+發生反應而得到的。為此他利用如圖裝置(氣密性已檢驗，尾氣處理裝置略)進行探究。

步驟	操作及現象	解釋或結論
①	關閉k、b，打開a，開始甲中反應一段時間后，觀察到丙中溶液逐漸變為深棕色，而丁中溶液無明顯變化。	溶液深棕色由 與NO或NO2反應而得到。
②	停止甲中反應，打開活塞k、b、關閉a，持續通入N2一段時間。	該操作的目的是
③	更換新的丙、丁裝置，再這一段時間N2后關閉k，使甲中反應繼續，觀察到的現象與步驟①中相同。	乙瓶中發生的化學方程式為 。

(5)結合實驗猜想，得出結論：

溶液呈深棕色的原因，肯定成立的是猜想 ；不確定的是猜想 ，有待后續實驗進一步探究。

Answer 1

【答案】

(1)還原；

(2)Fe3+；K3[Fe(CN)6](或鐵氰化鉀)

(3)NO與Fe3+反應

(4)Fe3+；排盡乙裝置及導管中殘留的NO2；3NO2+H2O=2HNO3+NO；

(5)ⅲ；ⅰ

【解析】

試題分析：(1)在離子方程式Fe2++NO3-+2H+=Fe3++NO2+H2O中，Fe2+被氧化為Fe3+，顯示還原性，故答案為：還原；

(2)分別取少量反應后的溶液于兩只試管中，一只滴加幾滴KSCN溶液，溶液變為紅色，證明溶液中含有Fe3+，另一只試管滴加幾滴K3[Fe(CN)6](或鐵氰化鉀)溶液，產生藍色沉淀，則含有Fe2+，故答案為：Fe3+；K3[Fe(CN)6](或鐵氰化鉀)

(3)根據實驗的目的，可以提出的猜想有：i.NO2與Fe2+發生反應；ⅱ.NO2與Fe3+發生反應；ⅲ.NO與Fe2+發生反應；ⅳNO與Fe3+反應，故答案為：NO與Fe3+反應；

(4)①關閉k、b，打開a，開始甲中反應一段時間后，觀察到丙中溶液逐漸變為深棕色，而丁中溶液無明顯變化，說明溶液深棕色由Fe3+與NO或NO2反應而得到；②停止甲中反應，打開活塞k、b、關閉a，持續通入N2一段時間，目的是排盡乙裝置及導管中殘留的NO2；③更換新的丙、丁裝置，再這一段時間N2后關閉k，使甲中反應繼續，觀察到的現象與步驟①中相同，說明二氧化氮與水反應生成了一氧化氮，反應的化學方程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO，故答案為：Fe3+；排盡乙裝置及導管中殘留的NO2；3NO2+H2O=2HNO3+NO；

(5)根據上述實驗可知，溶液呈深棕色是NO與Fe2+發生反應；不確定的是NO2與Fe2+發生反應，故答案為：ⅲ；ⅰ。