Question

【題目】某小組同學(xué)以不同方案探究Cu粉與FeCl3溶液的反應(yīng)。

（1）甲同學(xué)向FeCl3溶液中加入Cu粉，觀察到溶液的顏色變?yōu)闇\藍(lán)色，由此證明發(fā)生了反應(yīng)，其離子方程式是__。

（2）乙同學(xué)通過反應(yīng)物的消耗證明了上述反應(yīng)的發(fā)生：將Cu粉加入到滴有少量KSCN的FeCl3溶液中，觀察到溶液紅色褪色，有白色沉淀A產(chǎn)生。

針對(duì)白色沉淀A，查閱資料：A可能為CuCl和CuSCN（其中硫元素的化合價(jià)為-2價(jià)）中的一種或兩種。實(shí)驗(yàn)過程如下：

請(qǐng)回答：

①根據(jù)白色沉淀B是__（填化學(xué)式），判斷沉淀A中一定存在CuSCN。

②僅根據(jù)白色沉淀A與過量濃HNO3反應(yīng)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不能判斷白色沉淀A中一定存在CuSCN，從氧化還原角度說明理由：__。

③向?yàn)V液中加入a溶液后無明顯現(xiàn)象，說明A不含CuCl，則a是__（填化學(xué)式）。

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，證明A僅為CuSCN。

④進(jìn)一步查閱資料并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了CuSCN的成因，將該反應(yīng)的方程式補(bǔ)充完整：

_Cu2+＋_SCN-=_CuSCN↓＋_(SCN)2

⑤結(jié)合上述過程以及Fe(SCN)3Fe3+＋3SCN-的平衡，分析（2）中溶液紅色褪去的原因：__。

（3）已知(SCN)2稱為擬鹵素，其氧化性與Br2相近。將KSCN溶液滴入（1）所得的溶液中，觀察到溶液變紅色，則溶液變紅的可能原因是__或__。

Answer 1

【答案】2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ BaSO4 +1價(jià)銅也可以將濃硝酸還原 AgNO3 2 4 2 1 Cu和Fe3+反應(yīng)生成Cu2+使c(Fe3+)減少；Cu2+和SCN-反應(yīng)生成CuSCN沉淀使c(SCN-)減少，均使平衡Fe(SCN)3Fe3+＋3SCN-正向移動(dòng)，導(dǎo)致Fe(SCN)3濃度減小，溶液紅色褪去 Fe3+有剩余 (SCN)2將Fe2+氧化；空氣中的氧氣將Fe2+氧化

【解析】

此題一方面考察了Fe2+和Fe3+的性質(zhì)，一方面也通過物質(zhì)組成探究實(shí)驗(yàn)的形式考察了一些基本離子的檢驗(yàn)方法。在確定物質(zhì)組成時(shí)，務(wù)必要注意排除其他物質(zhì)對(duì)檢驗(yàn)過程中產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的干擾。

(1)Fe3+的氧化性強(qiáng)于Cu2+，因此發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式是：；

(2)①通過分析實(shí)驗(yàn)流程可知，若沉淀A中含有CuSCN，在經(jīng)過過量的濃硝酸處理后，S元素會(huì)轉(zhuǎn)化為，因此，若在加入過量硝酸鋇溶液后出現(xiàn)BaSO4白色沉淀，則能證明沉淀A中含有CuSCN；

②若沉淀A組成僅為CuCl，那么用過量濃硝酸處理時(shí)，CuCl中+1價(jià)的Cu也可以將濃硝酸還原，產(chǎn)生紅棕色的還原產(chǎn)物NO2，所以僅通過紅棕色氣體生成無法說明A中一定有CuSCN；

③若要證明A中不含CuCl，只能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證白色沉淀A溶解后的溶液中不含Cl-；因此，a溶液即AgNO3溶液；

④題干中指出SCN-中的S為-2價(jià)，所以方程式中S反應(yīng)后價(jià)態(tài)上升，Cu反應(yīng)后價(jià)態(tài)下降，所以該反應(yīng)的方程式為：；

⑤分析(2)中溶液紅色褪去的原因時(shí)：一方面要考慮Fe3+被還原導(dǎo)致的濃度下降，另一方面也要考慮由于生成了CuSCN白色沉淀，所以也發(fā)生了SCN-被氧化而導(dǎo)致的濃度下降；因此紅色褪去的原因?yàn)椋?/span>Cu和Fe3+反應(yīng)生成Cu2+使c(Fe3+)減少；Cu2+和SCN-反應(yīng)生成CuSCN沉淀使c(SCN-)減少，均使平衡正向移動(dòng)，導(dǎo)致Fe(SCN)3濃度減小，溶液紅色褪去；

(3)題干中指出擬鹵素(SCN)2氧化性與Br2接近，因此擬鹵素(SCN)2也可以將Fe2+氧化，此外Fe2+還原性較強(qiáng)，也容易被氧氣氧化；因此溶液變紅色的原因可能是：(SCN)2將Fe2+氧化或空氣中的氧氣將Fe2+氧化。