某实验小组探究Cu与Fe(NO3)3溶液的反应。取3g铜粉加入100mL 0.6mol/LFe(NO3)3溶液(用HNO3调pH=1)中,振荡、静置30分钟,铜粉减少,溶液呈棕绿色,未见有气泡产生。
已知:CuSCN是难溶于水的白色固体
(1)预测铜粉可能发生的反应
反应Ⅰ3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O KⅠ=6.3×1062
反应Ⅱ2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ KⅡ=5×1014
(2)探究反应Ⅰ是否发生
①取3g铜粉加入100mL 1.8mol/L硝酸钠溶液(用HNO3调pH=1)1.8mol/L硝酸钠溶液(用HNO3调pH=1)溶液中,振荡、静置30分钟,无明显现象。(所用试剂:硝酸钠和硝酸溶液)
②用传感器检测Cu与Fe(NO3)3溶液反应过程中NO3-浓度的变化,发现NO3-浓度逐渐减少。有同学认为:催化了铜和稀硝酸的反应,可能的催化过程如下,写出ⅰ的离子方程式。
ⅰ. NO3-+3Fe2++4H+=3Fe3++NO↑+2H2ONO3-+3Fe2++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
ⅱ.反应Ⅱ
总反应:3Cu+2NO3-+8H+ Fe2+ 3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)探究反应Ⅱ是否发生
取3g铜粉加入 0.3mol/LFe2(SO4)3溶液(用H2SO4调pH=1)0.3mol/LFe2(SO4)3溶液(用H2SO4调pH=1)中,溶液迅速变为蓝绿色。取上层清液,滴加KSCN溶液,出现白色浑浊且溶液变红,振荡后红色褪去,KSCN溶液过量后浊液呈深红色。结合离子方程式解释溶液开始呈现白色浑浊最终浊液呈深红色的原因 Cu2++Fe2++SCN-=CuSCN↓+Fe3+,当SCN-较少时Fe(SCN)3转化为CuSCN,过量的SCN-和溶液中的Fe3+反应,浊液最终呈深红色Cu2++Fe2++SCN-=CuSCN↓+Fe3+,当SCN-较少时Fe(SCN)3转化为CuSCN,过量的SCN-和溶液中的Fe3+反应,浊液最终呈深红色。
(4)分析“溶液呈棕绿色,未见有气泡产生”的原因
小组讨论认为,棕绿色可能是因为NO与Cu2+、Fe2+或Fe3+形成配合物,设计实验证明棕绿色是[Fe(NO)]2+的颜色,实验操作是 分别向Cu(NO3)2、Fe(NO3)2和Fe(NO3)3溶液中通入NO分别向Cu(NO3)2、Fe(NO3)2和Fe(NO3)3溶液中通入NO。
(5)从化学反应速率和限度角度简述对Cu与Fe(NO3)3溶液反应的认识 反应I比反应II限度大,反应II比反应I速率快反应I比反应II限度大,反应II比反应I速率快。
F
e
2
+
【答案】2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;1.8mol/L硝酸钠溶液(用HNO3调pH=1);NO3-+3Fe2++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;0.3mol/LFe2(SO4)3溶液(用H2SO4调pH=1);Cu2++Fe2++SCN-=CuSCN↓+Fe3+,当SCN-较少时Fe(SCN)3转化为CuSCN,过量的SCN-和溶液中的Fe3+反应,浊液最终呈深红色;分别向Cu(NO3)2、Fe(NO3)2和Fe(NO3)3溶液中通入NO;反应I比反应II限度大,反应II比反应I速率快
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/6/27 10:35:59组卷:54引用:2难度:0.6
相似题
-
1.如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
(1)在组装好装置后,若要检验A~D装置的气密性,其操作是首先
(2)装置D中盛放NaOH溶液的作用是
(3)关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入E、F、G中,能说明I-还原性弱于SO2的现象为
(4)为了验证E中SO2与FeCl3发生了氧化还原反应,设计了如下实验:取E中的溶液,往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明SO2与FeCl3发生了氧化还原反应。上述方案是否合理?
(5)实验过程中G中含酚酞的NaOH溶液逐渐褪色,此实验证明SO2具有漂白性还是其溶于水显酸性?请设计实验验证:发布:2024/12/30 14:0:1组卷:29引用:2难度:0.5 -
2.某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用图装置进行有关实验.请回答下列问题:
(1)装置A中发生的化学反应的化学方程式为
(2)装置B 的作用是贮存多余的气体,B中广口瓶内应盛放的液体是
①水 ②酸性KMnO4 ③Na2CO3溶液 ④饱和的NaHSO3溶液
(3)装置C和D 中产生的现象相同,但原因却不同.用离子方程式和必要的文字解释C中溶液褪色的原因
(4)装置D中试管口塞一团棉花,棉花中应浸有一种液体,这种液体是
(5)实验完毕,待A中烧瓶内液体冷却后,过滤,向滤液中加入少量的蒸馏水稀释,溶液为蓝色.为了证明蓝色只与Cu2+有关,而与其它离子无关,某同学设计了下列实验,其中对实验目的没有意义的是
①观察稀H2SO4 溶液呈无色 ②观察CuSO4 粉末呈白色 ③稀释CuSO4溶液,溶液蓝色变浅 ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液,生成蓝色沉淀,过滤,滤液呈无色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液,生成白色沉淀,过滤,滤液仍显蓝色发布:2024/12/30 14:30:1组卷:13引用:2难度:0.7 -
3.某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中,试预测实验结果:
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明Cl的非金属性比S强,反应的离子方程式为:
Ⅱ.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律
(1)仪器A的名称为
(2)实验室中现有药品:①稀盐酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固体,请选择合适药品设计实验验证 N、C、Si的非金属性的变化规律;装置A、B中所装药品分别为发布:2024/12/30 14:30:1组卷:19引用:2难度:0.5