某小組用實驗1探究FeCl3與Cu的反應,觀察到有白色沉淀產生.
實驗1:
資料:ⅰ.CuSCN、CuCl均為難溶于水的白色固體;均能與硝酸反應,分別生成Cu2+與SO2-4、Cu2+與Cl-.
ⅱ.(SCN)2性質與鹵素單質相似,其水溶液呈黃色.
(1)FeCl3溶液與Cu反應的離子方程式為 Fe3++2Cu=Fe2++2Cu2+Fe3++2Cu=Fe2++2Cu2+.
(2)小組同學推測白色沉淀中的Cu(I)(I表示+1價銅元素)可能是由Fe3+氧化Cu得到的,為探究實驗1中白色沉淀的成分,小組同學實施了實驗2:

由實驗2可知,實驗1中白色沉淀的成分是 CuSCN、CuClCuSCN、CuCl.
(3)該小組欲進一步探究實驗1中白色沉淀產生的原因,實施了實驗3:
SO
2
-
4
步驟 | 實驗操作 | 實驗現象 |
Ⅰ |
向2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中加入0.15 g銅粉,振蕩、靜置 向2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中加入0.15 g銅粉,振蕩、靜置
|
溶液變為藍色,澄清透明,底部只有少量紅色固體剩余 |
Ⅱ | 取Ⅰ中上層清液于試管中,滴加1滴0.1mol/LKSCN溶液 | 立刻出現紅色,同時有白色沉淀生成 |
Ⅲ | 振蕩Ⅱ中試管,靜置 | 白色沉淀變多,紅色逐漸褪去 |
向2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中加入0.15 g銅粉,振蕩、靜置
向2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中加入0.15 g銅粉,振蕩、靜置
.②根據實驗3的現象,小組同學認為Fe3+與Cu反應的氧化產物不含Cu(I),他們的判斷依據是
若有Cu(I)生成,步驟I中應產生CuCl白色沉淀,但步驟I中無白色沉淀產生
若有Cu(I)生成,步驟I中應產生CuCl白色沉淀,但步驟I中無白色沉淀產生
.③步驟Ⅱ中加入KSCN溶液后出現紅色的可能原因是
Cu2+與SCN-反應生成(SCN)2,Fe2+被(SCN)2氧化為Fe3+
Cu2+與SCN-反應生成(SCN)2,Fe2+被(SCN)2氧化為Fe3+
.④解釋步驟Ⅲ中實驗現象產生的可能原因:
Cu2+與SCN-發生反應:2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2,CuSCN與Cl-發生沉淀轉化反應:CuSCN+Cl-=CuCl+SCN-,SCN-繼續與Cu2+反應,導致白色沉淀變多;隨著反應的進行SCN-逐漸被消耗,平衡Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3逆向移動,導致紅色逐漸褪去
Cu2+與SCN-發生反應:2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2,CuSCN與Cl-發生沉淀轉化反應:CuSCN+Cl-=CuCl+SCN-,SCN-繼續與Cu2+反應,導致白色沉淀變多;隨著反應的進行SCN-逐漸被消耗,平衡Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3逆向移動,導致紅色逐漸褪去
.【考點】性質實驗方案的設計;鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉化.
【答案】Fe3++2Cu=Fe2++2Cu2+;CuSCN、CuCl;向2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中加入0.15 g銅粉,振蕩、靜置;向2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中加入0.15 g銅粉,振蕩、靜置;若有Cu(I)生成,步驟I中應產生CuCl白色沉淀,但步驟I中無白色沉淀產生;Cu2+與SCN-反應生成(SCN)2,Fe2+被(SCN)2氧化為Fe3+;Cu2+與SCN-發生反應:2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2,CuSCN與Cl-發生沉淀轉化反應:CuSCN+Cl-=CuCl+SCN-,SCN-繼續與Cu2+反應,導致白色沉淀變多;隨著反應的進行SCN-逐漸被消耗,平衡Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3逆向移動,導致紅色逐漸褪去
【解答】
【點評】
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