Question

某研究性學習小組研究HNO₃的氧化性，設計了如下實驗：在盛有新配制FeS0₄溶液的試管中滴入2滴KSCN溶液，觀察現(xiàn)象，然后再滴人幾滴濃HNO₃，溶液的顏色變紅，但是將紅色溶液放置一會兒則發(fā)現(xiàn)溶液由紅色突然變?yōu)樗{色，并產生紅棕色氣體．這一奇 特現(xiàn)象激起了同學的好奇心與求知欲望，對此現(xiàn)象設計了探究性實驗．
（1）實驗室粗略配制一定質量分數(shù)的硫酸亞鐵溶液的方法是：將一定質量的綠礬（FeS0₄?7H₂0）置于燒杯中，

 

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（2）提出假設：
甲同學認為是FeS0₄與HN0₃作用；  乙同學認為是KSCN與HNO₃作用
（3）根據乙同學的觀點，設計了如下實驗方案進行驗證：向濃HN0₃中逐滴加入KSCN溶液，實驗開始時無明顯現(xiàn)象，一段時間后溶液慢慢變紅色至深紅色，突然劇烈反應產生大量氣泡，放出紅棕色氣體．繼續(xù)滴入KSCN，溶液變?yōu)闇\藍色，最后變成無色．將產生的氣體通人過量的Ba（OH）₂溶液，產生渾濁，并剩余一種氣體（該氣體是空氣中的主要成分之一）；向反應后的溶液中加入BaC1₂溶液產生白色沉淀．
寫出向濃HNO₃中滴入KSCN溶液反應的離子方程式：

 

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丙同學認為還應設計K₂S0₄溶液與濃硝酸作用的實驗，他的理由是

 

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（4）延伸探究：丁同學認為SCN^-的性質還應進一步探究，查資料發(fā)現(xiàn)：（SCN）₂是一種“擬鹵素”，與C1₂、Br₂有相似的性質．他據此設計了以下方案：向Fe（SCN）₃中分別滴加過量的氯水、溴水，溶液的紅色均變?yōu)辄S色．請寫出Fe（SCN）₃與氯氣反應的離子方程式：

 

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（5）通過本次探究，可以得出以下結論：
a、用SCN^-間接檢驗Fe²⁺時加入氧化劑應注意

 

（填“少量”、“過量”）；
b、與SCN^-反應使溶液變紅的不一定是Fe³⁺．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：（1）配制一定質量分數(shù)的硫酸亞鐵溶液時根據二價鐵易被氧化和水解進行分析；
（3）依據實驗反應的現(xiàn)象和生成產物的檢驗方法和反應現(xiàn)象推斷生成物，依據原子守恒和電荷守恒配平書寫離子方程式；
（4）加入氯水、溴水溶液的紅色均變?yōu)辄S色，說明硫氰酸根離子還原性強于Cl^-、Br^-，根據氧化還原反應書寫Fe（SCN）₃與氯氣反應的離子方程式；
（5）分析實驗過程可知，氧化劑過量會氧化硫氰酸鐵使紅色褪去，影響檢驗離子檢驗．

解答： 解：（1）因為硫酸亞鐵溶液中二價鐵離子易被氧化和水解，所以配置溶液時即要防氧化又要防水解，故答案為：加入適量的稀硫酸，用玻璃棒攪拌，在加水稀釋到要求的濃度，最后加入少量鐵粉；
（3）往濃HNO₃中逐滴加入KSCN溶液，實驗開始時無明顯現(xiàn)象，一段時間后溶液慢慢變紅色至深紅色，突然劇烈反應產生大量氣泡，放出紅棕色氣體為二氧化氮氣體，而溶液紅色消失變?yōu)闇\綠色，溶液溫度升高；繼續(xù)滴入KSCN溶液變?yōu)闇\藍色，最后變?yōu)闊o色．將產生的氣體通入過量的Ba（OH）₂溶液，產生渾濁，依據元素守恒分析判斷氣體為二氧化碳，并剩余一種非極性氣體推斷為氮氣；向反應后的溶液中加入BaCl₂溶液產生白色沉淀證明生成了硫酸根離子，結合分析產物書寫離子方程式為：2SCN^-+22NO₃^-+20H⁺=2SO₄^2-+2CO₂↑+22NO₂↑+N₂↑+10H₂O，
故答案為：2SCN^-+22NO₃^-+20H⁺=2SO₄^2-+2CO₂↑+22NO₂↑+N₂↑+10H₂O；對照實驗（驗證硫酸鉀與濃硝酸是否反應）；
（4）向Fe（SCN）₃中分別滴加過量的氯水．溴水，溶液的紅色均消失變?yōu)辄S色，證明硫氰酸根離子還原性強于Cl^-、Br^-，則氯氣可以將Fe（SCN）₃中的（SCN）₂置換出來，實驗反應的離子方程式為：2Fe（SCN）₃+3Cl₂═6Cl^-+3（SCN）₂+2Fe³⁺，故答案為：2Fe（SCN）₃+3Cl₂═6Cl^-+3（SCN）₂+2Fe³⁺；
（5）亞鐵離子加入的氧化劑若過量會氧化硫氰酸根離子，紅色褪去，干擾離子的檢驗，所以加入的氧化劑不能過量，故答案為：少量．

點評：本題考查了實驗探究物質性質的分析判斷，實驗步驟和實驗現(xiàn)象的分析應用是解題關鍵，題目難度中等．