Question

11．某化學(xué)探究小組擬用銅片制取Cu（NO₃）₂，并探究其化學(xué)性質(zhì)．
Ⅰ、他們先把銅粉放在空氣中灼燒，再與稀硝酸反應(yīng)制取硝酸銅．
（1）如果直接用銅屑與稀硝酸反應(yīng)來制取硝酸銅，可能導(dǎo)致的兩個(gè)不利因素是生成等物質(zhì)的量硝酸銅時(shí)消耗的硝酸多、產(chǎn)生污染物NO．
（2）實(shí)驗(yàn)中銅粉應(yīng)該放在坩堝（填“蒸發(fā)皿”“坩堝”或“燒杯”）中灼燒．欲從反應(yīng)后的溶液中得到硝酸銅晶體，實(shí)驗(yàn)操作步驟按順序分別是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾．
Ⅱ、為了探究Cu（NO₃）₂在酸性條件下跟鐵單質(zhì)的反應(yīng)．他們?nèi)∫恢г嚬�，加入Cu（NO₃）₂溶液，滴入適量稀硫酸酸化，再加入一定量鐵粉，實(shí)驗(yàn)后沒有固體殘留物質(zhì)．
（3）該探究小組對反應(yīng)后溶液中鐵元素的價(jià)態(tài)進(jìn)行探究，他們設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．請按下表格式補(bǔ)充寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論．

實(shí)驗(yàn)操作步驟	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：觀察樣品	溶液呈藍(lán)綠色，①不能（填“能”或“不能”）確定產(chǎn)物中鐵元素的價(jià)態(tài)
步驟2： 取少量溶液，滴加酸性KMnO4溶液	②若KMnO4溶液的紫紅色褪去或變淺，說明產(chǎn)物中含+2價(jià)鐵元素，若KMnO4溶液不褪色或紅色不變淺，說明產(chǎn)物中不含+2價(jià)鐵元素
步驟3：③另取少量溶液，滴加KSCN溶液	若溶液變?yōu)榧t色，說明產(chǎn)物中含+3價(jià)的鐵元素；若溶液顏色無明顯變化，則說明產(chǎn)物中不含+3價(jià)的鐵元素

Answer 1

分析 I、（1）直接用銅屑與稀硝酸反應(yīng)來制取硝酸銅，發(fā)生3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）灼燒在坩堝中進(jìn)行，從反應(yīng)后的溶液中得到硝酸銅晶體，晶體含結(jié)晶水，需要蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；
Ⅱ、加入Cu（NO₃）₂溶液，滴入適量稀硫酸酸化，再加入一定量鐵粉，酸性條件下Fe與硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成可能生成硝酸鐵或硝酸亞鐵或二者的混合物，亞鐵離子具有還原性，鐵離子遇KSCN溶液為血紅色，以此來解答．

解答 解：I、（1）直接用銅屑與稀硝酸反應(yīng)來制取硝酸銅，發(fā)生3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，硝酸作酸和氧化劑，且生成有毒氣體NO，則兩個(gè)不利因素是生成等物質(zhì)的量硝酸銅時(shí)消耗的硝酸多、產(chǎn)生污染物NO，
故答案為：生成等物質(zhì)的量硝酸銅時(shí)消耗的硝酸多；產(chǎn)生污染物NO；
（2）實(shí)驗(yàn)中銅粉應(yīng)該放在坩堝中灼燒．欲從反應(yīng)后的溶液中得到硝酸銅晶體，實(shí)驗(yàn)操作步驟按順序分別是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，
故答案為：坩堝；蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；
Ⅱ、（3）加入Cu（NO₃）₂溶液，滴入適量稀硫酸酸化，再加入一定量鐵粉，酸性條件下Fe與硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成可能生成硝酸鐵或硝酸亞鐵或二者的混合物，
則觀察樣品，溶液呈藍(lán)綠色，不能確定產(chǎn)物中鐵元素的價(jià)態(tài)；取少量溶液，滴加酸性KMnO₄溶液，若KMnO₄溶液的紫紅色褪去或變淺，說明產(chǎn)物中含+2價(jià)鐵元素，若KMnO₄溶液不褪色或紅色不變淺，說明產(chǎn)物中不含+2價(jià)鐵元素；另取少量溶液，滴加KSCN溶液，若溶液變?yōu)榧t色，說明產(chǎn)物中含+3價(jià)的鐵元素；若溶液顏色無明顯變化，則說明產(chǎn)物中不含+3價(jià)的鐵元素，
故答案為：①不能；②若KMnO₄溶液的紫紅色褪去或變淺，說明產(chǎn)物中含+2價(jià)鐵元素，若KMnO₄溶液不褪色或紅色不變淺，說明產(chǎn)物中不含+2價(jià)鐵元素；③另取少量溶液，滴加KSCN溶液．

點(diǎn)評 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)、離子的檢驗(yàn)和性質(zhì)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目難度不大．