[题目]某实验小组同学设计实验.完成了和溶液的反应.在检验反应后的溶液中是否存在Fe3+时发现实验现象出乎预料.并通过实验进行探究.实验I:实验现象i．加入粉后充分振荡.溶液变成浅蓝绿色,ii．取少量i中清液于试管中.滴加2滴1 mol/L 溶液.立即出现白色沉淀.溶液变为红色.振荡后红色迅速褪去,继续滴加数滴溶液后.溶液又变为红色已知:i． ii．的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】某实验小组同学设计实验，完成了和溶液的反应，在检验反应后的溶液中是否存在Fe3+时发现实验现象出乎预料，并通过实验进行探究。

实验I：

实验现象

i．加入粉后充分振荡，溶液变成浅蓝绿色；

ii．取少量i中清液于试管中，滴加2滴1 mol/L 溶液，立即出现白色沉淀，溶液变为红色，振荡后红色迅速褪去；继续滴加数滴溶液后，溶液又变为红色

已知：i．

ii．的性质与卤素单质相似，且氧化性：

（1）和溶液反应的离子方程式是______。

（2）现象ii中溶液最终呈红色的一种可能原因是：和生成(SCN)2，进而使清液中的氧化为。设计如下实验II进行验证：

① 认为原因被证实的现象iii是________。

② 加入CuCl2溶液后反应的离子方程式是_________。

（3）有的同学认为实验II并不严谨，不能证实（2）中猜想，改进的实验III如下：

① 对比实验II，说明实验III更加严谨的原因：________。

② 改进后的实验才能证实（2）中猜想，依据的上述现象是______。

（4）改变实验I的试剂添加顺序及用量，设计实验IV：

实验IV	现象
向2 mL 1 mol/L溶液中加入1滴1 mol/L 溶液，再加入足量的粉	充分振荡，溶液红色褪去，有白色沉淀生成

① 实验IV中溶液红色褪去，不能说明反应完全。结合实验II或III，说明理由：_______。

②实验小组同学进行讨论，设计了下列实验方案，能够检测红色褪去后的溶液是否含有的是_______（填序号）。

a．排除溶液中的后，再加入足量溶液进行检测

b．排除溶液中的后，再加入足量溶液进行检测

c．选择一种只与反应的试剂，观察是否出现特征现象

【答案】出现白色沉淀，溶液显红色由于KSCN溶液过量，所以黄色溶液中不含有加入之后溶液变黄，加入之后变红因为只要和反应生成和，它们就会与反应，所以红色褪去也有可能是溶液中的被消耗完 a、b、c

【解析】分析：本题是一道实验设计探究题，为了达到预期目的进行了4个实验，依据实验现象分析研究得出结论。

详解：(1)由实验现象i可知，有Fe2+生成，可知Fe3+被Cu还原，则Cu被氧化为Cu2+，根据原子守恒和离子守恒写出离子方程式是Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，因此，本题答案为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。

(2)由信息可知，Cu2+和SCN-反应生成CuSCN白色沉淀和(SCN)2，而(SCN)2具有氧化性，可能将Fe2+氧化为Fe3+，Fe3+再与SCN-结合生成Fe(SCN)3，溶液呈红色，加入CuCl2溶液后反应的离子方程式是Cu2++4SCN-+Fe2+=CuSCN↓+Fe(SCN)3，因此，本题答案为：出现白色沉淀，溶液显红色；Cu2++4SCN-+Fe2+=CuSCN↓+Fe(SCN)3

(3)对比实验Ⅱ与实验Ⅲ可知，实验Ⅱ中加入的KSCN溶液不足，Cu2+有剩余，可将所有的SCN-全部沉淀，SCN-不能与Fe3+结合而使溶液变红。而实验Ⅲ中SCN-过量，反应后不存在Cu2+，此时根据溶液变黄可确定Cu2+将SCN-氧化，最后加入FeCl2溶液，溶液变红，说明有Fe3+生成，则可证明(SCN)2将Fe2+氧化为Fe3+。因此，本题答案为：由于KSCN溶液过量，所以黄色溶液中不含有Cu2+ ；加入KSCN之后溶液变黄，加入FeCl2之后变红。

(4) ①由实验Ⅱ可知，Fe2+与SCN-不反应；由(3)可知，如果Cu2+过量，SCN-被消耗完，最终溶液中没有Fe3+与SCN-反应，故溶液不会呈红色。因此，本题答案为：因为Cu只要和Fe3+反应生成Cu2+和Fe2+，它们就会与SCN-反应，所以红色褪去也有可能是溶液中的SCN-被消耗完。

②根据以上分析，在设计实验检测红色褪去后的溶液是否含有Fe3+时，应注意排除Fe2+与Cu2+的干扰，可以除去这两种离子，或者选择一种只与Fe3+反应而不与Fe2+、Cu2+反应的试剂。

a．排除溶液中的Fe2+后，再加入足量KSCN溶液进行检测，此方案可行；b．排除溶液中的Cu2+后，再加入足量KSCN溶液进行检测，此方案可行；c．选择一种只与Fe3+反应的试剂，观察是否出现特征现象，此方案可行；因此，本题答案为：a、b、c。

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