Question

19．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0.1mol/L的溶液．在FeCl₂液中需加入少量铁属，其目的
是防止Fe²⁺被氧化．在配制100mL该溶液的过程中需要用到的仪器除烧杯，量筒，玻璃棒，托盘天平，药匙，还必须
用到的主要仪器100mL容量瓶、胶头滴管．若洗涤时未将洗液转入，则所得溶液浓度小于0.1mol/L（填“大
于”、“等于”或“小于”）．，若定容时仰视刻度线，则所得溶液浓度小于0.1mol/L（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（2）甲组同学取2mlFeCl₂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Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-．
（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl₂溶液中先加入0.5ml煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是隔离空气（排除氧气对实验的影响）．
（4）丙组同学取10mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl₃溶液混合，生成I₂0.0003mol．
（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，发生反应的离子方程式为2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；一段时间后．溶液中有气泡出现，并放出热量．随后有红褐色沉淀生成．产生气泡的原因是Fe³⁺催化氧化H₂O₂分解产生O₂．

Answer 1

分析 （1）氯化亚铁溶液中加入铁粉防止氯化亚铁被氧化；由固体配置溶液需要的仪器有容量瓶、胶头滴管、烧杯、量筒、玻璃棒、托盘天平、药匙；洗涤时未转移洗涤液至容量瓶，溶质损失，所得溶液浓度偏小，若定容时仰视刻度线，加入的蒸馏水偏多，则所得溶液浓度偏小；
（2）亚铁离子与氯气反应生成铁离子和氯离子；
（3）空气氧化亚铁离子，煤油的作用是隔绝空气，避免对实验的干扰；
（4）根据反应2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂，氯化铁充分反应，根据方程计算碘的物质的量；
（5）酸性条件下H₂O₂将亚铁离子氧化为铁离子，铁离子能催化H₂O₂分解产生氧气．

解答 解：（1）在FeCl₂溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止氯化亚铁被氧化，配制100mL溶液需要的仪器有100mL，容量瓶、胶头滴管、烧杯、量筒、玻璃棒、托盘天平、药匙，洗涤时未转移洗涤液至容量瓶，溶质损失，所得溶液浓度偏小，若定容时仰视刻度线，加入的蒸馏水偏多，则所得溶液浓度偏小；
故答案为：防止Fe²⁺被氧化；100mL容量瓶、胶头滴管；小于；小于；
（2）氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁，反应的离子方程式为：Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-；
故答案为：Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气接触，排除氧气对实验的影响；
故答案为：隔离空气（排除氧气对实验的影响）；
（4）10mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl₃溶液混合，发生反应2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂，氯化铁反应充分，则生成I₂由氯化铁计算，为$\frac{1}{2}$×0.1mol/L×6×10^-3L=0.0003mol；
故答案为：0.0003mol；
（5）向盛有H₂O₂溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl₂溶液，发生的离子方程式为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，Fe³⁺催化氧化H₂O₂分解产生O₂，故一段时间后，溶液中有气泡出现；
故答案为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O； Fe³⁺催化氧化H₂O₂分解产生O₂．

点评 本题考查了铁元素的两种离子的性质，涉及氧化还原反应、离子方程式书写、离子检验等知识点，注意题干信息的分析判断，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的应用能力．