Question

8．甲同學(xué)向做過銀鏡反應(yīng)的試管0.1mol/L的Fe（NO₃）₃溶液（pH=2），發(fā)現(xiàn)銀鏡部分溶解，和大家一起分析原因：
甲同學(xué)認(rèn)為：Fe³⁺具有氧化性，能夠溶解單質(zhì)Ag
乙同學(xué)認(rèn)為：Fe（NO₃）₃溶液顯酸性，該條件下NO₃^-也能氧化單質(zhì)Ag．
丙同學(xué)認(rèn)為：Fe³⁺和NO₃^-均能把Ag氧化而溶解．
（1）生成銀鏡反應(yīng)過程中銀氨溶液發(fā)生還原 （氧化、還原）反應(yīng)．
（2）為得出正確結(jié)論，只需設(shè)計兩個實驗驗證即可．
實驗Ⅰ：向溶解了銀鏡的Fe（NO₃）₃的溶液中加入②（填序號，①KSCN溶液、②K₃[Fe（CN）₆]溶液、③稀HCl），現(xiàn)象為產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，證明甲的結(jié)論正確．
實驗Ⅱ：向附有銀鏡的試管中加入pH=2的 0.3 mol/L KNO₃或NaNO₃ 溶液，觀察銀鏡是否溶解．
兩個實驗結(jié)果證明了丙同學(xué)的結(jié)論
（3）丙同學(xué)又把5mlFeSO₄溶液分成兩份：
第一份滴加2滴KSCN溶液無變化；第二份加入1ml 0.1mol/L AgNO₃溶液，出現(xiàn)白色沉淀，隨后有黑色固體產(chǎn)生（經(jīng)驗證黑色固體為Ag顆粒），再取上層溶液滴加KSCN溶液變紅．根據(jù)上述的實驗情況，用離子方程式表示Fe³⁺、Fe²⁺、Ag⁺、Ag之間的反應(yīng)關(guān)系Fe³⁺+Ag?Fe²⁺+Ag⁺或Ag⁺+Fe²⁺?Ag+Fe³⁺．
（4）丁同學(xué)改用如圖實驗裝置做進(jìn)一步探究：
①K剛閉合時，指針向左偏轉(zhuǎn)，此時石墨作正極，（填“正極”或“負(fù)極”）．此過程氧化性：Fe³⁺＞ Ag⁺（填“＞”或“＜”）．
②當(dāng)指針歸零后，向右燒杯中滴加幾滴飽和AgNO₃溶液，指針向右偏轉(zhuǎn)．
此過程氧化性：Fe³⁺＜ Ag⁺（填“＞”或“＜”）．
由①和②的實驗，得出的結(jié)論是：在其它條件不變時，物質(zhì)的氧化性與濃度有關(guān)，濃度的改變可導(dǎo)致平衡移動．

Answer 1

分析 （1）銀氨溶液中的銀為+1價，被醛基還原生成0價的銀單質(zhì)；
（2）實驗Ⅰ：亞鐵離子的檢驗是K₃[Fe（CN）₆]溶液和亞鐵離子結(jié)合生成藍(lán)色沉淀，據(jù)此進(jìn)行解答；
實驗Ⅱ：硝酸根離子也可能氧化單質(zhì)銀，需進(jìn)行對照實驗，配制同PH、同硝酸根離子濃度的溶液進(jìn)行對照；
（3）第一份滴加2滴KSCN溶液無變化，無鐵離子，第二份加入1ml 0.1mol/L AgNO₃溶液，出現(xiàn)白色沉淀，隨后有黑色固體產(chǎn)生，經(jīng)驗證黑色固體為Ag，再取上層溶液滴加KSCN溶液變紅，存在鐵離子，說明鐵離子氧化銀生成亞鐵離子，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)；
（4）①原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物；
②當(dāng)指針歸零后，向右燒杯中滴加幾滴飽和AgNO₃溶液，指針向右偏轉(zhuǎn)，說明主要發(fā)生Ag⁺+Fe²⁺?Ag+Fe³⁺；增大反應(yīng)物的濃度，平衡移動，說明物質(zhì)的氧化性與濃度有關(guān)，濃度的改變可導(dǎo)致平衡移動．

解答 解：（1）往AgNO₃溶液中逐滴加入氨水，銀離子和氨水反應(yīng)生成白色的氫氧化銀沉淀和銨根離子，離子反應(yīng)方程式為：Ag⁺+NH₃•H₂O═AgOH↓+NH₄⁺；繼續(xù)滴入氨水白色沉淀溶解，氫氧化銀和氨水反應(yīng)生成銀氨溶液和水，離子反應(yīng)方程式為：AgOH+2NH₃•H₂O═[Ag（NH₃）₂]OH+2H₂O，若用乙醛進(jìn)行銀鏡反應(yīng)，再加入乙醛溶液后，生成乙酸銨，氨氣、銀和水，化學(xué)反應(yīng)方程式為：CH₃CHO+2Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{水浴}{→}$CH₃COONH₄+2Ag↓+3NH₃+H₂O，銀氨溶液中的銀為+1價，被醛基還原生成0價的銀單質(zhì)，
故答案為：還原；
（2）實驗Ⅰ：驗證亞鐵離子實驗是取少量除盡Ag⁺后的溶液于試管中，加入K₃[Fe（CN）₆]溶液會和亞鐵離子反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，
故答案為：②；產(chǎn)生藍(lán)色沉淀；
實驗Ⅱ：硝酸根離子也可能氧化單質(zhì)銀，需進(jìn)行對照實驗，0.1mol/L的Fe（NO₃）₃溶液（pH=2），硝酸根離子為0.3 mol/L，所以需向附有銀鏡的試管中加入pH=2的 0.3 mol/L KNO₃或NaNO₃溶液，
故答案為：pH=2的 0.3 mol/L KNO₃或NaNO₃；
（3）Fe³⁺與SCN^-反應(yīng)生成紅色的硫氰化鐵溶液，F(xiàn)e³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃，呈紅色，第一份滴加2滴KSCN溶液無變化，無鐵離子，第二份加入1ml 0.1mol/L AgNO₃溶液，出現(xiàn)白色沉淀，隨后有黑色固體產(chǎn)生，經(jīng)驗證黑色固體為Ag，再取上層溶液滴加KSCN溶液變紅，存在鐵離子，說明鐵離子氧化銀生成亞鐵離子，且該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，所以反應(yīng)為：Fe³⁺+Ag?Fe²⁺+Ag⁺或Ag⁺+Fe²⁺?Ag+Fe³⁺，
故答案為：Fe³⁺+Ag?Fe²⁺+Ag⁺或Ag⁺+Fe²⁺?Ag+Fe³⁺；
（4）①該電池的反應(yīng)本質(zhì)為Fe³⁺+Ag?Fe²⁺+Ag⁺，銀為負(fù)極，石墨為正極，該反應(yīng)中鐵離子為氧化劑，銀離子為氧化產(chǎn)物，所以此過程氧化性：Fe³⁺＞Ag⁺，
故答案為：正極；＞；
②當(dāng)指針歸零后，向右燒杯中滴加幾滴飽和AgNO₃溶液，F(xiàn)e³⁺+Ag?Fe²⁺+Ag⁺，銀離子濃度增大，平衡右移，主要反應(yīng)為：Ag⁺+Fe²⁺?Ag+Fe³⁺，
氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物，所以此過程氧化性：Fe³⁺＜Ag⁺，由①和②的實驗，得出的結(jié)論是：在其它條件不變時，物質(zhì)的氧化性與濃度有關(guān)，濃度的改變可導(dǎo)致平衡移動，
故答案為：＜；在其它條件不變時，物質(zhì)的氧化性與濃度有關(guān)，濃度的改變可導(dǎo)致平衡移動．

點評 本題為探究實驗，考查實驗操作、物質(zhì)的檢驗等知識，題目難度中等，注意掌握實驗設(shè)計的方法和物質(zhì)實驗驗證方案分析方法，側(cè)重考查了學(xué)生提出假設(shè)并設(shè)計實驗驗證的能力、分析問題解決問題的能力及提取信息的能力，題目難度中等．