题目内容
【题目】某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。
回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是____________________________________________________。
(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_________________________________________。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是________________________。
(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,加入6 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀,证明生成Fe2+
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
实验①和③说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有________(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为________。
(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,写出反应的离子方程式_________________________,一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是__________________________;
【答案】防止Fe2+被氧化2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-隔绝空气(排除氧气对实验的影响)Fe3+可逆反应2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2OFe3+催化H2O2分解产生O2
【解析】
(1)Fe2+具有还原性,容易被氧气氧化成Fe3+,加入Fe,能发生Fe+2Fe3+=3Fe2+,因此加入Fe的目的是防止Fe2+被氧化;(2)氯水的主要成分是Cl2,具有强氧化性,能把Fe2+氧化成Fe3+,即反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;(3)甲同学不足之处是Fe2+可能被空气氧气氧化成Fe3+,因此煤油的作用是隔绝空气,防止空气中的氧气干扰实验;(4)因为I-过量,加入KSCN溶液,溶液变红,说明此溶液中存在Fe3+,即此反应是可逆反应;(5)Fe2+显浅绿色,后来溶液变为棕黄色,说明Fe2+被氧化成Fe3+,因此离子反应方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;一段时间后,溶液有气泡产生,此气泡为氧气,其原因是Fe3+催化H2O2分解产生O2。