某小组研究溶液中Fe
2+与NO
2-、NO
3-的反应。
实验I
| 试剂
| 现象
|
滴管
| 试管
|
 2mL
| 1 mol·L-1 FeSO4溶液(pH=4)
| 1 mol·L-1 NaNO2溶液(pH=8)
| a.滴入1滴FeSO4溶液,溶液变黄色,继续滴加,溶液变为棕色。2小时后,无明显变化
|
1 mol·L-1 NaNO3溶液(加NaOH溶液至pH=8)
| b.持续滴加FeSO4溶液,无明显变化。
|
资料:[Fe(NO)]
2+在溶液中呈棕色。[Fe(NO)]
2+
Fe
2++NO。
(1)研究现象a中的黄色溶液。
①用______溶液(填试剂名称)检出溶液中含有Fe
3+。
②甲认为是O
2氧化了溶液中的Fe
2+。乙认为O
2不是主要原因,理由是________________________。
③进行实验Ⅱ,装置如图。证实了Fe
2+被NO
2-氧化为Fe
3+。装置左侧烧杯中的试剂为:______________,实验过程中右侧电极上产生无色气泡,电极反应式为_____________________,左侧烧杯中的现象为:_____________________。

(2)研究现象a中的棕色溶液。
①综合实验Ⅰ和实验Ⅱ,提出假设:现象a中溶液变为棕色可能是NO与溶液中的Fe
2+或Fe
3+发生了反应。进行实验Ⅲ,证实溶液呈棕色只是因为Fe
2+与NO发生了反应。实验Ⅲ的操作和现象是____________________________________________。
②加热实验Ⅰ中的棕色溶液,有气体逸出,该气体在接近试管口处变为红棕色,溶液中有红褐色沉淀生成。解释产生红褐色沉淀的原因是________________________________________。
(3)研究酸性条件下,溶液中Fe
2+与NO
2-、NO
3-的反应。
序号
| 操作
| 现象
|
ⅰ
| 取1 mol·L-1的NaNO2溶液,加醋酸至pH=3,加入1 mol·L-1FeSO4溶液
| 溶液立即变为棕色
|
ⅱ
| 取1 mol·L-1的NaNO3溶液,加醋酸至pH=3,加入1 mol·L-1FeSO4溶液
| 无明显变化
|
ⅲ
| 分别取0.5 mL 1 mol·L-1的NaNO3溶液与1 mol·L-1的FeSO4溶液,混合,小心加入0.5 mL浓硫酸
| 液体分为两层,稍后,在两层液体界面上出现棕色环
|
①ⅰ中溶液变为棕色的离子方程式是____________________________、Fe
2++NO =[Fe(NO)]
2+。
②ⅲ中出现棕色的原因是________________________________。
实验结论:本实验条件下,溶液中NO
2−、NO
3−的氧化性与溶液的酸碱性等有关。