Question

20．某小組同學為比較酸性條件下NO₃^-、SO₄^2-、Fe³⁺的氧化性強弱，設計如圖實驗（夾持儀器已略去，裝置的氣密性已檢驗）．

實驗記錄如下：

	實驗操作	實驗現象
Ⅰ	打開活塞c，將過量稀HNO3加入裝置B中，關閉活塞c	B中淺綠色溶液最終變?yōu)辄S色．
Ⅱ	用注射器取出少量B裝置中的溶液，加入KSCN溶液	溶液變?yōu)榧t色．
Ⅲ	打開活塞b，向A裝置中加入足量硫酸，關閉活塞b	A中產生氣體；B中有氣泡，液面上有少量紅棕色氣體生成．
Ⅳ	一段時間后，用注射器取出少量B裝置中的溶液，…	…
Ⅴ	打開活塞a，通入一段時間空氣	----

請回答下列問題：
（1）實驗Ⅰ中，發(fā)生反應的離子方程式是3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．
（2）實驗Ⅳ的后續(xù)操作是加入K₃[Fe（CN）₆]溶液，觀察到的現象是生成藍色沉淀．
（3）由實驗得出的結論：酸性條件下氧化性由大到小的順序是氧化性：NO₃^-＞Fe³⁺＞SO₄^2-．
（4）實驗操作Ⅴ的目的是將裝置中的SO₂、NO、NO₂等氣體排進NaOH溶液中吸收，防止污染大氣．
（5）實驗操作Ⅲ，開始時B中溶液的顏色并無明顯變化，此時溶液中發(fā)生反應的離子方程式是3SO₂+2NO₃^-+2H₂O═3SO₄^2-+2NO↑+4H⁺．

Answer 1

分析 （1）打開活塞c，將過量稀HNO₃加入裝置B中，關閉活塞c，B中淺綠色溶液立即變?yōu)樯钭厣�；一段時間后，溶液最終變?yōu)辄S色，亞鐵離子被氧化為鐵離子；
（2）打開活塞b，向A裝置中加入足量硫酸，關閉活塞b，A中產生氣體；B中有氣泡，液面上有少量紅棕色氣體生成，一段時間后，用注射器取出少量B裝置中的溶液為亞鐵離子的溶液，加入K₃[Fe（CN）₆]溶液生成藍色沉淀，
（3）氧化還原反應中的氧化劑的氧化性大于氧化產物分析；
（4）打開活塞a，通入一段時間空氣是將裝置中的SO₂、NO、NO₂等氣體排進NaOH溶液中吸收；
（5）實驗操作Ⅲ，打開活塞b，向A裝置中加入足量硫酸，關閉活塞b，開始時B中溶液的顏色并無明顯變化是稀硝酸氧化二氧化硫的反應生成硫酸和一氧化氮氣體．

解答 解：（1）打開活塞c，將過量稀HNO₃加入裝置B中，關閉活塞c，B中淺綠色溶液立即變?yōu)樯钭厣�；一段時間后，溶液最終變?yōu)辄S色，亞鐵離子被氧化為鐵離子，反應的離子方程式為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（2）打開活塞b，向A裝置中加入足量硫酸，關閉活塞b，A中產生氣體；B中有氣泡，液面上有少量紅棕色氣體生成，一段時間后，用注射器取出少量B裝置中的溶液為亞鐵離子的溶液，加入K₃[Fe（CN）₆]溶液生成藍色沉淀，
故答案為：加入K₃[Fe（CN）₆]溶液；生成藍色沉淀；
（3）實驗Ⅰ是硝酸氧化亞鐵離子，說明硝酸的影響大于氧化產物鐵離子，實驗操作Ⅲ，打開活塞b，向A裝置中加入足量硫酸，關閉活塞b，開始時B中溶液的顏色并無明顯變化是稀硝酸氧化二氧化硫的反應生成硫酸和一氧化氮氣體，說明硝酸氧化性大于氧化物硫酸，實驗Ⅳ是二氧化硫通入鐵鹽溶液發(fā)生氧化還原反應，鐵離子的影響大于氧化產物硫酸，氧化性大小為：NO₃^-＞Fe³⁺＞SO₄^2-，
故答案為：氧化性：NO₃^-＞Fe³⁺＞SO₄^2-；
（4）打開活塞a，通入一段時間空氣，將裝置中的SO₂、NO、NO₂等氣體排進NaOH溶液中吸收，防止污染大氣，
故答案為：將裝置中的SO₂、NO、NO₂等氣體排進NaOH溶液中吸收，防止污染大氣；
（5）實驗Ⅲ是生成的二氧化硫通入裝置B溶液中硝酸根離子氧化二氧化硫生成硫酸，反應生成無色氣體一氧化氮，反應的離子方程式為：3SO₂+2NO₃^-+2H₂O═3SO₄^2-+2NO↑+4H⁺，
故答案為：3SO₂+2NO₃^-+2H₂O═3SO₄^2-+2NO↑+4H⁺．

點評 本題考查了物質性質的實驗分析判斷，物質性質和離子檢驗，化學平衡和氧化還原反應的分析應用，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．