Question

【題目】某小組研究溶液中Fe2+與NO2、NO3的反應。資料： [Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。

（1）研究現象a中的黃色溶液。

①用______溶液檢出溶液中含有Fe3+。

②甲認為是O2氧化了溶液中的Fe2+。乙認為O2不是主要原因，理由是______。

③進行實驗Ⅱ，裝置如圖。左側燒杯中的溶液只變為黃色，不變為棕色，右側電極上產生無色氣泡，經檢驗該氣體為NO。

產生NO的電極反應式是______。

實驗Ⅱ的目的是______。

（2）研究現象a中的棕色溶液。

①綜合實驗Ⅰ和實驗Ⅱ，提出假設：現象a中溶液變為棕色可能是NO與溶液中的Fe2+或Fe3+發生了反應。進行實驗Ⅲ，證實溶液呈棕色只是因為Fe2+與NO發生了反應。實驗Ⅲ的操作和現象是______。

②加熱實驗Ⅰ中的棕色溶液，有氣體逸出，該氣體在接近試管口處變為紅棕色，溶液中有紅褐色沉淀生成。解釋產生紅褐色沉淀的原因是______。

（3）研究酸性條件下，溶液中Fe2+與NO2、NO3的反應。

序號	操作	現象
ⅰ	取1 mol·L1的NaNO2溶液，加醋酸至pH=3，加入1 mol·L1FeSO4溶液	溶液立即變為棕色
ⅱ	取1 mol·L1的NaNO3溶液，加醋酸至pH=3，加入1 mol·L1FeSO4溶液	無明顯變化
ⅲ	分別取0.5 mL 1 mol·L1的NaNO3溶液與1 mol·L1的FeSO4溶液，混合，小心加入0.5 mL濃硫酸	液體分為兩層，稍后，在兩層液體界面上出現棕色環

①ⅰ中溶液變為棕色的離子方程式是______、______。

②ⅲ中出現棕色的原因是______。

實驗結論：本實驗條件下，溶液中NO2、NO3的氧化性與溶液的酸堿性等有關。

Answer 1

【答案】 KSCN 兩個實驗過程均有O2但NaNO3溶液中無明顯變化 NO2+e+H2O== NO↑+2OH 證實Fe2+被NO2氧化生成Fe3+ 將NO通入FeSO4溶液中溶液由淺綠色變黃色最后變棕色將NO通入Fe2(SO4)3溶液中無明顯變化 棕色溶液中的[Fe(NO)]2+受熱生成Fe2+加熱有利于Fe2+被氧化為Fe3+促進Fe3+水解產生Fe(OH)3沉淀 ①Fe2++NO2+2CH3COOH== Fe3++NO↑+H2O+2CH3COO Fe2++NO== [Fe(NO)]2+ 兩層液體界面上H+NO3與Fe2+反應生成棕色的[Fe(NO)]2+

【解析】（1）①用KSCN溶液檢出溶液中含有Fe3+；②甲認為是O2氧化了溶液中的Fe2+。乙認為O2不是主要原因，理由是兩個實驗過程均有O2但NaNO3溶液中無明顯變化；③產生NO的電極上硝酸根離子得電子產生一氧化氮，發生還原反應，其電極反應式是NO2+e+H2O== NO↑+2OH；實驗Ⅱ的目的是證實Fe2+被NO2氧化生成Fe3+；（2）①進行實驗Ⅲ，證實溶液呈棕色只是因為Fe2+與NO發生了反應。實驗Ⅲ的操作和現象是將NO通入FeSO4溶液中溶液由淺綠色變黃色最后變棕色將NO通入Fe2(SO4)3溶液中無明顯變化；②棕色溶液中的[Fe(NO)]2+受熱生成Fe2+加熱有利于Fe2+被氧化為Fe3+促進Fe3+水解產生Fe(OH)3沉淀；（3）①ⅰ中溶液變為棕色是因為亞鐵離子被氮的氧化物氧化，發生反應的離子方程式是Fe2++NO2+2CH3COOH== Fe3++NO↑+H2O+2CH3COO、Fe2++NO== [Fe(NO)]2+； ②ⅲ中出現棕色的原因是兩層液體界面上H+NO3與Fe2+反應生成棕色的[Fe(NO)]2+。