Question

【題目】某化學興趣小組利用硫酸鐵溶液與銅粉反應，又向反應后溶液中加入KSCN溶液以檢驗Fe3+是否有剩余，實驗記錄如下；

實驗編號	操作	現象
實驗1		i．加入Cu粉后充分振蕩，溶液逐漸變藍； ii．取少量i中清液于試管中，滴加2滴 0.2mol/LKSCN溶液，溶液變為紅色，但振蕩后紅色迅速褪去并有白色沉淀生成。

（1）寫出實驗1中第i步的離子方程式_______________。甲同學猜想第ii步出現的異常現象是由于溶液中的Cu2+干擾了檢驗Fe3+的現象。查閱相關資料如下

①2Cu2++4SCN- 2CuSCN↓（白色）+(SCN)2（黃色）

②硫氰[(SCN)2]：是一種擬鹵素，性質與鹵素單質相似，其氧化性介于Br2和I2之間。

該同學又通過如下實驗驗證猜想

實驗編號	操作	現象
實驗2		溶液呈綠色，一段時間后后開始出現白色沉淀，上層溶液變為黃色
實驗3		無色溶液立即變紅，同時生成白色沉淀。

（2）經檢測，實驗2反應后的溶液pH值減小，可能的原因是___________________________________________。

（3）根據實驗2、3的實驗現象，甲同學推斷實驗3中溶液變紅是由于Fe2+被(SCN)2氧化，寫出溶液變紅的離子方程式_______________________。繼續將實驗2中的濁液進一步處理，驗證了這一結論的可能性。

補充實驗4的目的是排除了溶液存在Cu2+的可能，對應的現象是____________________________________________。

（4）乙同學同時認為，根據氧化還原反應原理，在此條件下，Cu2+也能氧化Fe2+，他的判斷依據是_______。

（5）為排除干擾，小組同學重新設計如下裝置。

①A溶液為____________________________。

②“電流表指針偏轉，說明Cu與Fe3+發生了反應”，你認為這種說法是否合理？__________________（填合理或不合理），原因是__________________________________________。

③驗證3+是否參與反應的操作是________________________________________。

Answer 1

【答案】Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+ 部分(SCN)2與水反應生成酸 Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 溶液褪色，無藍色沉淀 在Cu2+與SCN－反應中，Cu2+是氧化劑，氧化性Cu2+〉(SCN)2 0.5mol/L的Fe2(SO4)3溶液 不合理 未排除氧氣干擾 一段時間后，取少量A溶液于試管中，滴加鐵氰化鉀溶液，出現藍色沉淀

【解析】

(1) Cu粉與Fe3+反應，離子方程式為Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+；

(2)硫氰[(SCN)2]：是一種擬鹵素，性質與鹵素單質相似，其氧化性介于Br2和I2之間，能與水反應，生成酸；

(3) Fe2+被(SCN)2氧化為Fe3+，Fe3+與KSCN反應，顯紅色；(SCN)2會與氫氧化鉀反應，同時Cu2+與氫氧化鉀反應，生成藍色沉淀，沒有Cu2+則無藍色沉淀；

(4)根據氧化還原反應規律分析；

(5)①A的電極為C，B的電極為Cu，則Cu做負極，C做正極，A中放電解質溶液；

②溶液中的氧氣會影響反應；

③鐵氰化鉀溶液遇亞鐵鹽則生成深藍色沉淀。

(1) Cu粉與Fe3+反應，離子方程式為Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+，故答案為：Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+；

(2)硫氰[(SCN)2]：是一種擬鹵素，性質與鹵素單質相似，其氧化性介于Br2和I2之間，能與水反應，生成酸，故答案為：部分(SCN)2與水反應生成酸；

(3) Fe2+被(SCN)2氧化為Fe3+，Fe3+與KSCN反應，顯紅色，離子方程式為Fe3++3SCN-Fe(SCN)3；(SCN)2會與氫氧化鉀反應，同時Cu2+與氫氧化鉀反應，生成藍色沉淀，沒有Cu2+則無藍色沉淀，故答案為：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3；溶液褪色，無藍色沉淀；

(4)根據2Cu2++4SCN- 2CuSCN↓(白色)+(SCN)2(黃色), Cu2+是氧化劑，氧化性Cu2+>(SCN)2，(SCN)2能氧化Fe2+，則氧化性 (SCN)2 > Fe2+，即Cu2+也能氧化Fe2+，故答案為：在Cu2+與SCN－反應中，Cu2+是氧化劑，氧化性Cu2+>(SCN)2；

(5)①A的電極為C，B的電極為Cu，則Cu做負極，C做正極，A中放電解質溶液，則電解質為0.5mol/L的Fe2(SO4)3溶液，故答案為：0.5mol/L的Fe2(SO4)3溶液；

②溶液中的氧氣會影響反應，未做排氧操作，不合理，故答案為：不合理；未排除氧氣干擾；

③Fe3+參與反應后生成Fe2+，鐵氰化鉀溶液遇亞鐵鹽則生成深藍色沉淀，可驗證產生的Fe2+，操作為一段時間后，取少量A溶液于試管中，滴加鐵氰化鉀溶液，出現藍色沉淀，故答案為：一段時間后，取少量A溶液于試管中，滴加鐵氰化鉀溶液，出現藍色沉淀。