Question

甲、乙兩同學(xué)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究硝酸與鐵反應(yīng)的產(chǎn)物．

文獻(xiàn)記載：I．在濃硝酸和活潑金屬反應(yīng)過(guò)程中，隨著硝酸濃度的降低，其生成的產(chǎn)物有+4、+2、-3價(jià)等氮的化合物．
Ⅱ．FeSO₄+NO?Fe（NO）SO₄（棕色）△H＜0．Ⅲ．NO₂和NO都能被KMnO₄氧化吸收．
甲的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象記錄如下：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
打開(kāi)彈簧夾，通入一段時(shí)間CO2，關(guān)閉彈簧夾．
打開(kāi)分液漏斗活塞，將濃硝酸緩慢滴入燒瓶中，關(guān)閉活塞．	無(wú)明顯現(xiàn)象．
加熱燒瓶，反應(yīng)開(kāi)始后停止加熱．	①A中有紅棕色氣體產(chǎn)生，一段時(shí)間后，氣體顏色逐漸變淺； B中溶液變棕色； C中溶液紫色變淺．②反應(yīng)停止后，A中無(wú)固體剩余．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）滴入濃硝酸加熱前沒(méi)有明顯現(xiàn)象的原因是

 

．
（2）證明反應(yīng)后A溶液中是否含有Fe²⁺，選擇的藥品是（填序號(hào)）

 

．證明反應(yīng)后A溶液中是否含有
Fe³⁺，選擇的藥品是（填序號(hào)）

 

．
a．鐵粉   b．溴水    c．（K₃Fe（CN）₆）鐵氰化鉀溶液    d．硫氰化鉀溶液
（3）甲同學(xué)取少量B中溶液，加熱，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

 

．請(qǐng)用化學(xué)平衡原理解釋原因：

 

．甲同學(xué)依據(jù)該現(xiàn)象得出的結(jié)論是A中有NO生成．
（4）乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)得出A中有NO生成的證據(jù)不足．為獲取充足的證據(jù)，乙仍采用該裝置和操作進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，乙作出的改變是

 

，證明有NO生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),硝酸的化學(xué)性質(zhì)

專題：

分析：（1）依據(jù)常溫下鐵在濃硝酸中發(fā)生鈍化分析，常溫時(shí)，鐵遇濃硝酸形成致密氧化膜，阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生；
（2）檢驗(yàn)亞鐵離子的試劑為鐵氰化鉀溶液，證明鐵離子的試劑可以用硫氰化鉀溶液，亞鐵離子和鐵鉄氰化鉀溶液反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，鐵離子和硫氰化鉀溶液反應(yīng)生成血紅色溶液；
（3）B中溶液變棕色，說(shuō)明B中有Fe（NO）SO₄生成，反應(yīng)FeSO₄+NO?Fe（NO）SO₄（棕色）的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，棕色溶液變淺（或綠），生成的NO與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，氣體在空氣中變?yōu)榧t棕色；
（4）銅和濃硝酸反應(yīng)生成紅棕色氣體二氧化氮，二氧化氮和水反應(yīng)生成一氧化氮，一氧化氮能使硫酸亞鐵溶液變成棕色，所以不能證明鐵和濃硝酸反應(yīng)過(guò)程中NO生成，為排除生成的NO干擾，把濃硝酸換成稀硝酸，如果硫酸亞鐵溶液再變成棕色則說(shuō)明有NO生成．

解答： 解：（1）常溫時(shí)，鐵和濃硝酸反應(yīng)生成一層致密的氧化物薄膜，阻止了鐵和濃硝酸進(jìn)一步反應(yīng)，即產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象，所以滴入濃硝酸加熱前沒(méi)有明顯現(xiàn)象，
故答案為：常溫時(shí)，鐵遇濃硝酸形成致密氧化膜，阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生；
（2）亞鐵離子的特征反應(yīng)是：亞鐵離子和鐵氰化鉀溶液反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，鐵離子的特征反應(yīng)是：鐵離子和無(wú)色的硫氰化鉀溶液反應(yīng)血紅色溶液，故答案為：c；d；
（3）取少量B中溶液，加熱，棕色溶于變淺，有無(wú)色氣體逸出，且該氣體在空氣中變?yōu)榧t棕色，應(yīng)為可逆反應(yīng)FeSO₄+NO?Fe（NO）SO₄（棕色）是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，導(dǎo)致Fe（NO）SO₄（棕色）降低，所以溶液顏色變淺；
故答案為：棕色溶液變淺（或綠），無(wú)色氣體逸出，且在空氣中變?yōu)榧t棕色；FeSO₄+NO?Fe（NO）SO₄（棕色）△H＜0 正反應(yīng)放熱，加熱后，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；
（4）二氧化氮和水反應(yīng)生成的一氧化氮能使硫酸亞鐵溶液變成棕色，所以不能證明鐵和濃硝酸反應(yīng)過(guò)程中NO生成，為排除生成的NO干擾，把濃硝酸換成稀硝酸，稀硝酸和銅反應(yīng)生成無(wú)色的一氧化氮，沒(méi)有二氧化氮生成，則A中氣體是無(wú)色的，且B中溶液變?yōu)樽厣�，則說(shuō)明生成的一氧化氮和硫酸亞鐵反應(yīng)生成棕色，從而說(shuō)明A中無(wú)色氣體是一氧化氮，
故答案為：濃硝酸換成稀硝酸；A中沒(méi)有紅棕色氣體生成，B中溶液變?yōu)樽厣��?

點(diǎn)評(píng)：本題考查鐵、硝酸的性質(zhì)，銨根離子、鐵離子和亞鐵離子的檢驗(yàn)是高考熱點(diǎn)，注意：常溫時(shí)，鐵和濃硝酸不是不反應(yīng)，而是發(fā)生了鈍化現(xiàn)象，阻止了進(jìn)一步反應(yīng)，為易錯(cuò)點(diǎn)，題目難度中等．