Question

（16分）某研究性學習小組在網上收集到如下信息：Fe(NO₃)₃溶液可以蝕刻銀，制作美麗的銀飾。他們對蝕刻銀的原因進行了如下探究：

【實驗】制作銀鏡，并與Fe(NO₃)₃溶液反應，發現銀鏡溶解。

（1）下列有關利用Fe粉與稀HNO₃制備Fe(NO₃)₃溶液的方法，最佳的是 　　　　 。

a.把過量的鐵粉與稀HNO₃ 反應         

b．把鐵粉與過量的稀HNO₃ 反應

c．先把鐵粉灼燒，再溶解于稀HNO₃ 中

【提出假設】

假設1：Fe³⁺具有氧化性，能氧化Ag。

假設2：Fe(NO₃)₃溶液顯酸性，在此酸性條件下NO₃^－能氧化Ag。

【設計實驗方案，驗證假設】

（2）甲同學為了驗證假設1，取上述實驗后的溶液，檢驗Fe²⁺。檢驗Fe²⁺的方法：　　　　　　，甲同學觀察到的實驗現象為：　　　　     　，甲同學檢驗出Fe²⁺，驗證了假設1的成立。請寫出Fe³⁺氧化Ag的離子方程式：　　 　　　　　　　　 。

（3）乙同學設計實驗驗證假設2。請寫出在酸性條件下NO₃^－氧化Ag的離子方程式：　　 　　　　。并幫乙同學完成下表中內容（提示：NO₃^－在不同條件下的還原產物較復雜，有時難以觀察到氣體產生，乙同學放棄了檢驗NO₃^－在不同條件下的還原產物的方法）。

 

實驗步驟(不要求寫具體操作過程)	預期現象和結論
①測定上述實驗用的Fe（NO3）3溶液的pH值
②

 

Answer 1

【答案】

（16分）（1）c  （2分）

（2）取少量溶液于試管中，滴加1—2滴酸性KMnO₄溶液，振蕩（2分）  溶液的紫紅色褪去（2分）(或其它方法，但操作要與現象一致，否則只給操作分)

Fe³⁺+Ag= Fe²⁺+Ag⁺   （2分）

（3）4H⁺+NO₃^- + 3Ag=NO + 3Ag⁺ + 4H₂O（2分）

實驗步驟(不要求寫具體操作過程)	預期現象和結論
①	若銀鏡消失，假設②成立。（2分） 若銀鏡不消失，假設②不成立。（2分）
②配制相同pH值的稀硝酸溶液，并將適量此溶液加入有銀鏡的試管內（2分）

【解析】（1）ab中均會產生污染性氣體，且原料利用率不高。選項c中產生的污染性氣體最少，原料利用率高，答案選c。

（2）亞鐵離子的檢驗常用酸性高錳酸鉀溶液溶液，即）取少量溶液于試管中，滴加1—2滴酸性KMnO₄溶液，振蕩，溶液的紫紅色褪去，即說明含有亞鐵離子。鐵離子氧化單質銀的方程式為Fe³⁺+Ag= Fe²⁺+Ag⁺。

（3）在酸性條件下NO₃^－能氧化Ag，反應的方程式為4H⁺+NO₃^- + 3Ag=NO + 3Ag⁺ + 4H₂O。由于乙同學放棄了檢驗NO₃^－在不同條件下的還原產物的方法，所以可以通過配制相同pH的硝酸溶液來和銀反應，從而檢驗在此酸性條件下NO₃^－是不是能氧化Ag。