Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成了和溶液的反應(yīng)，在檢驗(yàn)反應(yīng)后的溶液中是否存在Fe3+時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出乎預(yù)料，并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。

實(shí)驗(yàn)I：	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
	i．加入粉后充分振蕩，溶液變成淺藍(lán)綠色； ii．取少量i中清液于試管中，滴加2滴1 mol/L 溶液，立即出現(xiàn)白色沉淀，溶液變?yōu)榧t色，振蕩后紅色迅速褪去；繼續(xù)滴加數(shù)滴溶液后，溶液又變?yōu)榧t色

已知：i．

ii．的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似，且氧化性：

（1）和溶液反應(yīng)的離子方程式是______。

（2）現(xiàn)象ii中溶液最終呈紅色的一種可能原因是：和生成(SCN)2，進(jìn)而使清液中的氧化為。設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)II進(jìn)行驗(yàn)證：

① 認(rèn)為原因被證實(shí)的現(xiàn)象iii是________。

② 加入CuCl2溶液后反應(yīng)的離子方程式是_________。

（3）有的同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)II并不嚴(yán)謹(jǐn)，不能證實(shí)（2）中猜想，改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)III如下：

① 對比實(shí)驗(yàn)II，說明實(shí)驗(yàn)III更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑�因�?/span>________。

② 改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)才能證實(shí)（2）中猜想，依據(jù)的上述現(xiàn)象是______。

（4）改變實(shí)驗(yàn)I的試劑添加順序及用量，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)IV：

實(shí)驗(yàn)IV	現(xiàn)象
向2 mL 1 mol/L溶液中加入1滴1 mol/L 溶液，再加入足量的粉	充分振蕩，溶液紅色褪去，有白色沉淀生成

① 實(shí)驗(yàn)IV中溶液紅色褪去，不能說明反應(yīng)完全。結(jié)合實(shí)驗(yàn)II或III，說明理由：_______。

②實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)進(jìn)行討論，設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)方案，能夠檢測紅色褪去后的溶液是否含有的是_______（填序號）。

a．排除溶液中的后，再加入足量溶液進(jìn)行檢測

b．排除溶液中的后，再加入足量溶液進(jìn)行檢測

c．選擇一種只與反應(yīng)的試劑，觀察是否出現(xiàn)特征現(xiàn)象

Answer 1

【答案】 出現(xiàn)白色沉淀，溶液顯紅色 由于KSCN溶液過量，所以黃色溶液中不含有 加入之后溶液變黃，加入之后變紅 因?yàn)?/span>只要和反應(yīng)生成和，它們就會(huì)與反應(yīng)，所以紅色褪去也有可能是溶液中的被消耗完 a、b、c

【解析】分析：本題是一道實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究題，為了達(dá)到預(yù)期目的進(jìn)行了4個(gè)實(shí)驗(yàn)，依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析研究得出結(jié)論。

詳解：(1)由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象i可知，有Fe2+生成，可知Fe3+被Cu還原，則Cu被氧化為Cu2+，根據(jù)原子守恒和離子守恒寫出離子方程式是Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，因此，本題答案為：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。

(2)由信息可知，Cu2+和SCN-反應(yīng)生成CuSCN白色沉淀和(SCN)2，而(SCN)2具有氧化性，可能將Fe2+氧化為Fe3+，F(xiàn)e3+再與SCN-結(jié)合生成Fe(SCN)3，溶液呈紅色，加入CuCl2溶液后反應(yīng)的離子方程式是Cu2++4SCN-+Fe2+=CuSCN↓+Fe(SCN)3，因此，本題答案為：出現(xiàn)白色沉淀，溶液顯紅色；Cu2++4SCN-+Fe2+=CuSCN↓+Fe(SCN)3

(3)對比實(shí)驗(yàn)Ⅱ與實(shí)驗(yàn)Ⅲ可知，實(shí)驗(yàn)Ⅱ中加入的KSCN溶液不足，Cu2+有剩余，可將所有的SCN-全部沉淀，SCN-不能與Fe3+結(jié)合而使溶液變紅。而實(shí)驗(yàn)Ⅲ中SCN-過量，反應(yīng)后不存在Cu2+，此時(shí)根據(jù)溶液變黃可確定Cu2+將SCN-氧化，最后加入FeCl2溶液，溶液變紅，說明有Fe3+生成，則可證明(SCN)2將Fe2+氧化為Fe3+。因此，本題答案為：由于KSCN溶液過量，所以黃色溶液中不含有Cu2+ ；加入KSCN之后溶液變黃，加入FeCl2之后變紅。

(4) ①由實(shí)驗(yàn)Ⅱ可知，F(xiàn)e2+與SCN-不反應(yīng)；由(3)可知，如果Cu2+過量，SCN-被消耗完，最終溶液中沒有Fe3+與SCN-反應(yīng)，故溶液不會(huì)呈紅色。因此，本題答案為：因?yàn)镃u只要和Fe3+反應(yīng)生成Cu2+和Fe2+，它們就會(huì)與SCN-反應(yīng)，所以紅色褪去也有可能是溶液中的SCN-被消耗完。

②根據(jù)以上分析，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢測紅色褪去后的溶液是否含有Fe3+時(shí)，應(yīng)注意排除Fe2+與Cu2+的干擾，可以除去這兩種離子，或者選擇一種只與Fe3+反應(yīng)而不與Fe2+、Cu2+反應(yīng)的試劑。

a．排除溶液中的Fe2+后，再加入足量KSCN溶液進(jìn)行檢測，此方案可行；b．排除溶液中的Cu2+后，再加入足量KSCN溶液進(jìn)行檢測，此方案可行；c．選擇一種只與Fe3+反應(yīng)的試劑，觀察是否出現(xiàn)特征現(xiàn)象，此方案可行；因此，本題答案為：a、b、c。