某小组在验证反应“Fe+2Ag
+=Fe
2++2Ag”的实验中检测到Fe
3+,发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05 mol·L
-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。
(1)检验产物
①取出少量黑色固体,洗涤后,_______(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液,滴加K
3Fe(CN)
6溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有Fe
2+。
(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe
3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe
3+,乙依据的原理是___________________(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验:
①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测,同时发现有白色沉淀生成,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:
序号
| 取样时间/min
| 现象
|
ⅰ
| 3
| 产生大量白色沉淀;溶液呈红色
|
ⅱ
| 30
| 产生白色沉淀;较3 min时量少;溶液红色较3 min时加深
|
ⅲ
| 120
| 产生白色沉淀;较30 min时量少;溶液红色较30 min时变浅
|
(资料:Ag
+与SCN
-生成白色沉淀AgSCN)
②对Fe
3+产生的原因作出如下假设:
假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe
3+;
假设b:空气中存在O
2,由于________(用离子方程式表示),可产生Fe
3+;
假设c:酸性溶液中NO
3-具有氧化性,可产生Fe
3+;
假设d:根据_______现象,判断溶液中存在Ag
+,可产生Fe
3+。
③ 下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe
3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ:向硝酸酸化的________溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液,3 min时溶液呈浅红色,30 min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ:装置如图。其中甲溶液是________,操作及现象是________________。

(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe
3+浓度变化的原因:_______________ 。