某实验小组探究Cu与硝酸盐溶液的反应。分别在两支试管中取1 g铜粉加入相应的溶液进行实验,实验过程和现象如图。

(1)甲同学预测试管a中可能发生如下两个反应,完成反应Ⅱ的离子方程式。
反应Ⅰ.3Cu+2NO-3+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O KⅠ=6.3×1062
反应Ⅱ.Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ KⅡ=5×1014
甲同学通过对比试管a与试管b中的现象,得出结论:该条件下试管a中反应Ⅰ的限度很大,但是化学反应速率:反应Ⅰ比反应Ⅱ慢慢(填“快”或“慢”)。
(2)乙同学采用电化学装置对反应Ⅱ进行验证

①补全电化学装置中的物质M CuSO4溶液CuSO4溶液、N Fe2(SO4)3溶液Fe2(SO4)3溶液。
②闭合K后,证明反应Ⅱ发生的实验现象是 右侧烧杯中溶液黄色变浅,电流计指针发生偏转右侧烧杯中溶液黄色变浅,电流计指针发生偏转。
(3)丙同学用传感器检测试管a反应过程中NO-3浓度的变化,发现NO-3浓度逐渐减少。丙同学结合两个试管中的不同现象,认为可能是Fe2+催化了铜和稀硝酸的反应,催化的总反应为:3Cu+2NO-3+8H+ Fe2+ 3Cu2++2NO↑+4H2O。可能的催化过程如下,写出i的离子方程式。
i.NO-3+3Fe2++4H+=3Fe3++NO↑+2H2ONO-3+3Fe2++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;
ii.反应Ⅱ。
丙同学如果要证实自己的观点,可以在试管b中最好加入少量 FeSO4FeSO4固体[选“FeSO4”或“FeCl2”或“Fe(NO3)2”]。
(4)小组同学讨论试管a中“溶液呈棕绿色,未见有气泡产生”的原因。丁同学认为:可能是因为生成的NO与Cu2+、Fe2+或Fe3+形成了棕绿色的配合物。丁同学设计实验,证明了棕绿色是[Fe(NO)]2+的颜色。请你帮助丁同学完成实验操作 Cu(NO3)2、Fe(NO3)2和Fe(NO3)3溶液中通入NO,观察溶液颜色Cu(NO3)2、Fe(NO3)2和Fe(NO3)3溶液中通入NO,观察溶液颜色。[所用仪器:装有NO的气囊、试管、导气管;所用药品自选]
NO
-
3
NO
-
3
NO
-
3
NO
-
3
F
e
2
+
NO
-
3
NO
-
3
【考点】性质实验方案的设计;原电池与电解池的综合.
【答案】Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;慢;CuSO4溶液;Fe2(SO4)3溶液;右侧烧杯中溶液黄色变浅,电流计指针发生偏转;+3Fe2++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;FeSO4;Cu(NO3)2、Fe(NO3)2和Fe(NO3)3溶液中通入NO,观察溶液颜色
NO
-
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/26 11:36:51组卷:28引用:1难度:0.3
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