Question

某同學為驗證Fe能與熱的濃HNO₃反應，設計了如上圖所示的實驗裝置，a中加入的是Fe片和濃HNO₃，b加入的是NaOH溶液．請你參與研究并回答下列問題：
（1）當該同學實驗結束時，鐵完全溶解，試管液面上方為無色氣體，試管上部為紅棕色氣體，此時用所得的溶液又進行如下試驗和探究：
①在所得的溶液中加入一小塊Cu片，結果Cu片先逐漸溶解，并伴隨其他現象，反應一段時間后不再溶解．Cu片溶解的原因可能是

 

、

 

（用離子方程式表示）．
②請設計實驗證明再加入Cu片不再溶解后的溶液中含有Fe²⁺但不含Fe³⁺．說明具體操作和實驗現象

 

．
（2）若研究稀硝酸與鐵的反應，要用濃硝酸進行配制．實驗室有10mol/L 的硝酸溶液，從中量出5.0mL，其物質的量濃度為

 

mol/L．現將量出的5.0mL硝酸溶液配制成0.50mol/L 的稀硝酸，所需要的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還需要

 

和

 

．在配制過程中，定容時仰視，則所配溶液的濃度

 

（填“偏大”或“偏小”或“無影響”）．

Answer 1

分析：（1）①根據反應后溶液中含有的Fe（NO₃）₃，稀HNO₃能與銅片反應；
②先根據Fe³⁺的特征反應，加入硫氰酸鉀溶液判斷溶液不含Fe³⁺，然后加入氧化劑，如果含有Fe²⁺，Fe²⁺被氧化劑氧化成Fe³⁺溶液變成紅色，以此證明Fe²⁺的存在；
（2）溶液的物質的量濃度是溶液的性質，與體積多少無關；
根據配制溶液的操作步驟判斷所用儀器；
根據c=

n

V

分析操作對溶質的物質的量或對溶液的體積的影響判斷；

解答：解：（1）①反應后溶液中含有的Fe（NO₃）₃，稀HNO₃能與銅片反應，離子方程式分別為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺；
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺；
②取適量反應后的溶液放入試管中，加入KSCN溶液無明顯現象，再加入少量氯水，溶液變紅則證明溶液中含有Fe²⁺但不含Fe³⁺；
故答案為：取適量反應后的溶液放入試管中，加入KSCN溶液無明顯現象，再加入少量氯水，溶液變紅則證明溶液中含有Fe²⁺但不含Fe³⁺；
（2）實驗室有10mol/L 的硝酸溶液，從中量出5.0mL，其物質的量濃度仍然為10mol/L；  
量取濃硫酸要用量筒和膠頭滴管，稀釋濃硫酸要用燒杯、玻璃棒，配制溶液要用100mL容量瓶，定容時要用膠頭滴管滴加蒸餾水至液面與刻度線相切，
在配制過程中，定容時仰視，溶液的體積偏大，根據c=

n

V

分析可知溶液濃度偏�。�
故答案為：10；100mL容量瓶，膠頭滴管；偏��；

點評：本題主要考查了銅的性質、離子的檢驗以及物質的量濃度的知識，難度不大，再離子檢驗時注意氧化劑、KSCN溶液的順序不能顛倒．