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某小组研究溶液中Fe2+与NO2-、NO3-的反应。 实验I 试剂 现象 滴管 试管 2mL 1 mol·L-1 FeSO4溶液(pH=4) 1 mol·L-1 NaNO2溶液(pH=8) a.滴入1...
题目内容:
某小组研究溶液中Fe2+与NO2-、NO3-的反应。
实验I | 试剂 | 现象 | |
滴管 | 试管 | ||
2mL | 1 mol·L-1 FeSO4溶液(pH=4) | 1 mol·L-1 NaNO2溶液(pH=8) | a.滴入1滴FeSO4溶液,溶液变黄色,继续滴加,溶液变为棕色。2小时后,无明显变化 |
1 mol·L-1 NaNO3溶液(加NaOH溶液至pH=8) | b.持续滴加FeSO4溶液,无明显变化。 |
资料:[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。[Fe(NO)]2+Fe2++NO。
(1)研究现象a中的黄色溶液。
①用______溶液(填试剂名称)检出溶液中含有Fe3+。
②甲认为是O2氧化了溶液中的Fe2+。乙认为O2不是主要原因,理由是________________________。
③进行实验Ⅱ,装置如图。证实了Fe2+被NO2-氧化为Fe3+。装置左侧烧杯中的试剂为:______________,实验过程中右侧电极上产生无色气泡,电极反应式为_____________________,左侧烧杯中的现象为:_____________________。
(2)研究现象a中的棕色溶液。
①综合实验Ⅰ和实验Ⅱ,提出假设:现象a中溶液变为棕色可能是NO与溶液中的Fe2+或Fe3+发生了反应。进行实验Ⅲ,证实溶液呈棕色只是因为Fe2+与NO发生了反应。实验Ⅲ的操作和现象是____________________________________________。
②加热实验Ⅰ中的棕色溶液,有气体逸出,该气体在接近试管口处变为红棕色,溶液中有红褐色沉淀生成。解释产生红褐色沉淀的原因是________________________________________。
(3)研究酸性条件下,溶液中Fe2+与NO2-、NO3-的反应。
序号 | 操作 | 现象 |
ⅰ | 取1 mol·L-1的NaNO2溶液,加醋酸至pH=3,加入1 mol·L-1FeSO4溶液 | 溶液立即变为棕色 |
ⅱ | 取1 mol·L-1的NaNO3溶液,加醋酸至pH=3,加入1 mol·L-1FeSO4溶液 | 无明显变化 |
ⅲ | 分别取0.5 mL 1 mol·L-1的NaNO3溶液与1 mol·L-1的FeSO4溶液,混合,小心加入0.5 mL浓硫酸 | 液体分为两层,稍后,在两层液体界面上出现棕色环 |
①ⅰ中溶液变为棕色的离子方程式是____________________________、Fe2++NO =[Fe(NO)]2+。
②ⅲ中出现棕色的原因是________________________________。
实验结论:本实验条件下,溶液中NO2−、NO3−的氧化性与溶液的酸碱性等有关。
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