Question

【題目】某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)。回答下列問題：

（1）分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 mol/L 的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是_____________。

（2）甲組同學(xué)取2 mLFeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為________________。

（3）乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是_____________。

（4）丙組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________________________;一段時間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成，產(chǎn)生氣泡的原因是______________________

（5）丁組同學(xué)利用下列各圖方案制備Fe(OH)2能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填序號)。

（6）戊組同學(xué)為了檢驗(yàn)硫酸鐵中含有的Fe2＋應(yīng)選用________(選填序號)并寫出離子方程式______________

a．KSCN溶液和氯水 b．鐵粉和KSCN溶液

c．濃氨水 d．酸性KMnO4溶液

Answer 1

【答案】 防止Fe2+被氧化 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 隔絕空氣（排除氧氣對實(shí)驗(yàn)的影響） Fe3+催化氧化H2O2分解產(chǎn)生O2 ①②③⑤ d MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O

【解析】（1）Fe2+通常表現(xiàn)還原性，易被氧化成Fe3+，F(xiàn)eCl2溶液中需加入少量鐵屑，可防止Fe2+被氧化。

（2）Cl2可將Fe2+氧化成Fe3+，本身被還原為2Cl-，離子方程式為：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。

（3）乙組認(rèn)為甲組實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，因?yàn)榧捉M實(shí)驗(yàn)沒有排除空氣中的氧氣氧化Fe2+的可能性，故煤油的作用是：隔絕空氣，排除氧氣對實(shí)驗(yàn)的影響。

（4）H2O2在酸性條件下氧化Fe2+為棕黃色的Fe3+，離子方程式為：2 Fe2++ H2O2+2H+=2 Fe3+ + H2O；在Fe3+催化作用下，H2O2分解產(chǎn)生O2，所以產(chǎn)生氣泡，又因?yàn)榉磻?yīng)放熱，促進(jìn)了Fe3+水解，所以有紅褐色Fe(OH)3沉淀生成。

（5）若能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀，則Fe(OH)2不被氧化，裝置①②都是利用鐵和稀硫酸現(xiàn)制FeSO4，并用產(chǎn)生的H2趕走試管和溶液中的氧氣；裝置③中，陽極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，陰極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，H＋來源于水，總反應(yīng)為Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑，產(chǎn)生的H2能夠趕走溶液中的氧氣，液面上的汽油也隔絕了空氣；裝置④沒有做任何的隔絕氧氣的措施；裝置⑤中，長膠頭滴管深入液面以下，上方用苯隔絕了空氣，故①②③⑤能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀。

（6）若加入KSCN溶液和氯水，溶液一直是紅色的，無法判斷是否含有Fe2+，故a錯誤；若加入鐵粉和KSCN溶液，鐵粉還原Fe3+為Fe2+，溶液變?yōu)闇\綠色，但無法判斷原溶液是否含有Fe2+，故b錯誤；若Fe2+含量較少，則用濃氨水現(xiàn)象不明顯，故c錯誤；若有Fe2+，則使用酸性高錳酸鉀溶液褪色，離子方程式為：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，故d正確。