Question

5．某�；瘜W興趣小組利用如圖所示裝置進行探究鐵與濃硝酸的反應．
Ⅰ．硝酸性質的探究：
（1）加熱前，鐵絲遇濃硝酸沒有明顯現象，其原因是濃硝酸使鐵鈍化；
（2）加熱后，B中出現紅棕色氣體，該反應中硝酸呈現的性質是酸性和氧化性，為防止污染，C中的溶液應為NaOH（填化學式）溶液．
Ⅱ．產物中鐵元素價態(tài)的探究：
（3）提出合理假設：
假設1：產物中只有+3價鐵；
假設2：產物中只有+2價鐵；
假設3：產物中既有+2價鐵也有+3價鐵．
（4）設計實驗：
分別取反應后大試管A中的溶液裝入兩支試管甲、乙，在甲試管中滴加酸性高錳酸鉀溶液；在乙試管中滴加KSCN溶液，觀察現象．
①若現象為：甲試管沒有明顯變化，乙試管中溶液變紅色，則假設1正確；
②若現象為：甲試管中溶液紫色褪去，乙試管沒有明顯變化，則假設2正確；
③若現象為：若甲、乙試管中均有明顯現象發(fā)生，則假設3正確．
（5）實驗結果：
該小組某次實驗產物，經檢測僅含Fe³⁺，他們根據B試管中氣體顏色逐漸變淺，判斷產物中既有NO₂也有NO生成，請寫出裝置A中生成NO反應的離子方程式：Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO↑+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）鐵絲遇冷、濃硝酸發(fā)生鈍化；
（2）反應生成硝酸鐵、NO₂，生成硝酸鹽體現酸性，生成NO₂時N元素的化合價降低，生成NO₂污染空氣，用堿液吸收；
（3）根據鐵元素的化合價提出合理假設；
（4）根據+2價的鐵元素具有還原性，能使紫色的酸性KMnO₄溶液腿色，+3價的鐵元素與KSCN溶液形成紅色溶液進行解答；
（5）根據氧化還原反應的原理以及質量守恒可寫出反應方程式．

解答 解：（1）鐵絲遇濃硝酸沒有明顯現象，其原因是濃硝酸使鐵鈍化，
故答案為：濃硝酸使鐵鈍化；
（2）因硝酸中的N元素的化合價為+5價，NO₂中N元素的化合價為+4價，在該反應中N元素的化合價降低，則體現硝酸的氧化性，而硝酸與硝酸中N元素的化合價相同，則體現硝酸具有酸性，生成NO₂污染空氣，用堿液吸收
故答案為：氧化性；酸性；NaOH；
（3）根據鐵元素的化合價有+2、+3，有三種可能，故還原產物中只有+2價鐵，
故答案為：產物中只有+2價鐵；
（4）根據+2價的鐵元素具有還原性，能使紫色的酸性KMnO₄溶液褪色，+3價的鐵元素與KSCN溶液形成紅色溶液，所以預期現象和結論：
①甲試管溶液無明顯變化，乙試管溶液變紅色，則產物只有+3價鐵，
故答案為：溶液變紅色；
②+2價的鐵元素具有還原性，能使紫色的酸性KMnO₄溶液褪色，若甲試管溶液紫色褪去，乙試管沒有明顯變化，則產物中只有+2價鐵元素，
故答案為：溶液紫色褪去；
（5）該小組某次實驗產物，經檢測僅含Fe³⁺，裝置A中生成NO反應的離子方程式：Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO↑+2H₂O．

點評 本題考查了鐵及其化合物性質，題目難度中等，明確鐵離子、亞鐵離子的檢驗方法為解答關鍵，注意掌握性質實驗方案設計與評價的原則．