1、第十章第44讲1(2017北京卷)某小组在验证反应“Fe2Ag=Fe22Ag”的实验中检测到Fe3，发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05 molL1 硝酸银溶液(pH2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。(1)检验产物取出少量黑色固体，洗涤后，_加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀_(填操作和现象)，证明黑色固体中含有Ag。取上层清液，滴加K3Fe(CN)6溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_Fe2_。(2)针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3，乙依据的原理是_2Fe3Fe=3Fe2_(用离子方程式表示)。针对两种观点
2、继续实验：取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：序号取样时间/min现象3产生大量白色沉淀；溶液呈红色30产生白色沉淀，较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深120产生白色沉淀，较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅(资料：Ag与SCN生成白色沉淀AgSCN)对Fe3产生的原因作出如下假设：假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3；假设b：空气中存在O2，由于_4Fe2O24H=4Fe32H2O_(用离子方程式表示)，可产生Fe3；假设c：酸性溶液中的NO具有氧化性，可
3、产生Fe3；假设d：根据_加入KSCN溶液后产生白色沉淀_现象，判断溶液中存在Ag，可产生Fe3。下述实验可证实假设a、b、c不是产生Fe3的主要原因。实验可证实假设d成立。实验：向硝酸酸化的_0.05_molL1_NaNO3_溶液(pH2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。3 min时溶液呈浅红色，30 min后溶液几乎无色。实验：装置如图，其中甲溶液是_FeSO4溶液_，操作及现象是_分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深_。(3)根据实验现象，结合方程式推测实验中Fe3浓度变化的原因：溶液中存在反应：2AgFe=F
4、e22Ag，AgFe2=Fe3Ag，Fe2Fe3=3Fe2。反应开始时，c(Ag)大，以反应为主，c(Fe3)增大。约30 min后，c(Ag)小，以反应为主，c(Fe3)减小。解析 (1)黑色固体溶于热的硝酸溶液后，向其中加入稀盐酸，产生白色沉淀，可证明黑色固体中含有Ag。可利用K3 Fe(CN)6检验Fe2的存在。(2)过量的铁粉会与Fe3反应。空气中的O2会与Fe2发生氧化还原反应，产生Fe3；加入KSCN溶液后产生白色沉淀，说明溶液中存在Ag，Ag可与Fe2反应产生Fe3。实验可证实假设a、b、c不是产生Fe3 的主要原因，只要将原实验反应体系中的Ag替换，其他微粒的种类及浓度保持不变
5、，做对比实验即可，所以可选用0.05 molL1 NaNO3溶液(pH2)；实验利用原电池装置证明反应AgFe2=AgFe3能发生，所以甲溶液是FeSO4溶液。操作和现象：分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深。2为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe32I2Fe2I2”反应中Fe3和Fe2的相互转化。实验如下：(1)待实验溶液颜色不再改变时，再进行实验，目的是使实验的反应达到_化学平衡状态_。(2)是的对比实验，目的是排除中_溶液稀释对颜色变化_造成的影响。(3)和的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2向Fe3转
6、化。用化学平衡移动原理解释原因：加入Ag发生反应：AgI=AgI，c(I)降低，或增大c(Fe2)，平衡均逆向移动。(4)根据氧化还原反应的规律，该同学推测中Fe2向Fe3转化的原因：外加Ag使c(I)降低，导致I的还原性弱于Fe2。用下图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。K闭合时，指针向右偏转，b作_正_极。当指针归零(反应达到平衡)后，向U形管左管中滴加0.01 molL1 AgNO3溶液。产生的现象证实了其推测。该现象是_左管产生黄色沉淀，指针向左偏转_。(5)按照(4)的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了中Fe2向Fe3转化的原因。转化原因是_Fe2随浓度增大，还原性增强，使
7、Fe2的还原性强于I_。与(4)实验对比，不同的操作是_向U形管右管中加入1_molL1_FeSO4溶液_。(6)实验中，还原性：IFe2；而实验中，还原性：Fe2I。将(3)和(4)、(5)作对比，得出的结论是_该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向_。解析 (1)实验溶液颜色不再改变，则达到化学平衡状态。(2)为空白对照实验，目的是排除中溶液被稀释，c(Fe2)降低造成溶液颜色变化的影响。(3)中加入AgNO3，c(I)降低，平衡2Fe32I2Fe2I2逆向移动；中加入FeSO4，c(Fe2)增大，平衡2Fe32I2Fe2I2逆向移动。(4)K闭合时，指针向右偏转，Fe3得到电子，b为正极。向U形管左管滴加0.01 mol/L AgNO3溶液，左侧有黄色沉淀生成，同时平衡2Fe32I2Fe2I2逆向移动，a为正极，电流计指针向左偏转。(5)c(Fe2)增大，Fe2的还原性强于I，因此平衡逆向移动。不同于(4)的操作是(4)中通过向左管滴加AgNO3溶液使平衡逆向移动，而(5)中是通过向右管滴加FeSO4溶液使平衡逆向移动。