题文
为证明Fe3+具有较强的氧化性，甲同学做了如下实验：将Cu片放入0.5mol/L Fe(NO3)3溶液中，观察到Cu片逐渐溶解，溶液由黄色变为蓝绿色，由此甲同学得到Fe3+具有较强氧化性的结论。
乙同学提出了不同的看法：“Fe(NO3)3溶液具有酸性，在此酸性条件下NO3-也能氧化Cu”，并设计实验进行探究。已知：
水解反应
平衡常数（K）
Fe3+ + 3H2O 
Fe(OH)3 + 3H+
7.9 × 10-4
Fe2+ + 2H2O
Fe(OH)2 + 2H+
3.2 × 10-10
Cu2+ + 2H2O
Cu(OH)2 + 2H+
3.2 × 10-7
请回答：（1）稀硝酸和Cu反应的化学方程式为 。
（2）请利用所提供的试剂，帮助乙同学完成实验方案设计。
试剂：0.5mol/L Fe(NO3)3溶液、Cu片、精密pH试纸（0.5～5.0）、硝酸钠溶液、稀盐酸。
方案： 。
（3）丙同学分别实施了甲、乙两位同学的实验方案，并在实验过程中用pH计监测溶液pH的变化，实验记录如下。
实验内容
实验现象
甲同学的实验方案
溶液逐渐变成蓝绿色， pH略有上升
乙同学的实验方案
无明显现象，pH没有明显变化。
①据实验现象写出发生反应的离子方程式： 。
②导致实验过程中溶液pH略有上升的可能原因是 。
③解释乙同学的实验现象 。
（4）请你设计更简便可行的实验方案，帮助甲同学达到实验目的： 。
题型：未知 难度：其他题型
答案
（1）3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O （2分）
（2）测定硝酸铁溶液的pH，再用硝酸钠溶液和稀盐酸配制成与硝酸铁溶液PH相同、硝酸根离子浓度相同的溶液，将铜片加入到该溶液中，观察二者是否反应。（3分）
（3）①Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+ （2分）
②Fe3+变为Cu2+和Fe2+，水解能力下降（2分）
③在此酸性条件下NO3-不能氧化Cu。（2分）
（4）将铜片放入0.5mol/L氯化铁溶液中（2分）
解析
（1）稀硝酸和Cu反应的化学方程式为3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
（2）乙同学认为Fe(NO3)3溶液具中的NO3-也能氧化Cu，据此设计对照实验，配制pH与Fe(NO3)3溶液相同但只含NO3-不能氧化CuNO3-不含Fe3+的溶液即可，将铜放入该溶液中，观察二者是否反应
（3）①根据丙同学的实验证明甲同学的结论是正确的，发生的离子反应方程式为Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+②根据水解反应的平衡常数知Fe3+水解程度最大，溶液的pH略有上升，说明Fe3+变为Cu2+和Fe2+浓度减小，水解能力下降
③乙同学的实验现象说明在Fe(NO3)3溶液的酸性条件下，NO3-不能氧化Cu
（4）甲同学的实验中，NO3-造成干扰，将原溶液中的NO3-换成其他易溶盐的酸根离子即可证明
考点
据考高分专家说，试题“为证明Fe3+具有较强的氧化性，甲同学做.....”主要考查你对 [质量守恒定律 ]考点的理解。
质量守恒定律
质量守恒定律：
参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和。
化学反应前后，各种原子种类、数目、质量都不改变。
任何变化包括化学反应和核反应都不能消除物质，只是改变了物质的原有形态或结构，所以该定律又称物质不灭定律。
质量守恒定律的本质：
原子是物质质量的最小承担者。故在化学反应中，只要各种原子总数保持不变，则总质量保持不变。所以，质量守恒定律也就等价于元素守恒。
质量守恒定律的适用范围：
①质量守恒定律适用的范围是化学变化而不是物理变化；
②质量守恒定律揭示的是质量守恒而不是其他方面的守恒。物体体积不一定守恒；
③质量守恒定律中“参加反应的”不是各物质质量的简单相加，而是指真正参与了反应的那一部分质量，反应物中可能有一部分没有参与反应；
④质量守恒定律的推论：化学反应中，反应前各物质的总质量等于反应后各物质的总质量
质量守恒定律的应用:
(1)根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。利用这一定律可以解释反应前后物质的质量变化及用质量差确定某反应物或生成物的质量。
(2)根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，由此可以推断反应物或生成物的组成元素。
(3)据质量守恒定律：化学反应前后元素的种类和数目相等，推断反应物或生成物的化学式。
(4)已知某反应物或生成物质量，根据化学方程式中各物质的质量比，可求出生成物或反应物的质量。
