Question

5．某小组同学设计实验探究Fe³⁺与Fe²⁺的相互转化，实验方案及现象如下：
Ⅰ．配制FeCl₂溶液
取部分变质的氯化亚铁固体[含有难溶性杂质Fe（OH）₂Cl]，向其中加入稀盐酸，使其完全溶解，再加入适量铁粉．
Ⅱ．实验探究Fe³⁺与Fe²⁺的相互转化
实验1：0.1 mol/L FeCl₂溶液$\stackrel{滴加KSCN溶液}{→}$无明显现象$\stackrel{滴加氯水}{→}$溶液变红
实验2：0.1 mol/L FeCl₃溶液$\stackrel{滴加KSCN溶液}{→}$溶液变红$\stackrel{滴加0.1mol/LKI溶液}{→}$溶液红色未褪去
（1）写出Fe（OH）₂Cl与盐酸反应的离子方程式Fe（OH）₂Cl+2H⁺=Fe³⁺+Cl^-+2H₂O．
（2）请用离子方程式解释实验1中滴加氯水后溶液变红的原因2Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2Fe³⁺．
（3）实验2的现象与预测不同，为探究可能的原因，该小组同学又进行了如下实验：
步骤1：10 mL 0.1 mol/L KI溶液$\stackrel{加6滴0.1mol/LFeCl_{3}溶液}{→}$溶液明显变黄
步骤2：将黄色溶液分为三份．
试管1 取2 mL 黄色溶液$\stackrel{滴加KSCN溶液}{→}$溶液变红
试管2 取3 mL 黄色溶液$\stackrel{加2滴K_{3}[Fe（CN）_{6}]溶液}{→}$溶液变蓝
试管3 取3 mL 黄色溶液$\stackrel{加入2mLCCl_{4}}{→}$取上层溶液$\stackrel{加2滴K_{3}[Fe（CN）_{6}]溶液}{→}$溶液变蓝
（比试管2中溶液颜色深）
①试管2中滴加K₃[Fe（CN）₆]检验的离子是Fe²⁺．
②黄色溶液中含有的溶质微粒有K⁺、Cl^-和Fe³⁺、Fe²⁺、I₂．
③综合上述实验现象，得出的实验结论是Fe³⁺与I^-的反应为可逆反应．

Answer 1

分析 （1）Fe（OH）₂Cl和盐酸反应生成盐和水；
（2）氯气具有强氧化性，能把亚铁离子氧化生成铁离子；
（3）①亚铁离子和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀；
 ②碘离子和铁离子发生氧化还原反应生成亚铁离子和碘；
③铁离子能使硫氰化钾溶液呈红色，亚铁离子能和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀．

解答 解：（1）Fe（OH）₂Cl和盐酸反应生成盐和水，离子反应方程式为：Fe（OH）₂Cl+2H⁺=Fe³⁺+Cl^-+2H₂O，
故答案为：Fe（OH）₂Cl+2H⁺=Fe³⁺+Cl^-+2H₂O；
（2）氯气具有强氧化性，能被还原性的亚铁离子氧化生成铁离子，铁离子和硫氰化钾溶液反应生成络合物而使溶液呈血红色，离子反应方程式为：2Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2Fe³⁺，
故答案为：2Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2Fe³⁺；
（3）①亚铁离子和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀，这是亚铁离子的特征反应，所以试管2中滴加K₃[Fe（CN）₆]检验的离子是Fe²⁺，
故答案为：Fe²⁺；
 ②试管1说明溶液中含有铁离子，试管2说明溶液中含有亚铁离子，铁离子和碘离子反应生成亚铁离子和碘单质，导致溶液中还含有碘单质，所以黄色溶液中含有的溶质微粒有K⁺、Cl^- 和Fe³⁺、Fe²⁺、I₂，
故答案为：Fe³⁺、Fe²⁺、I₂；
③碘化钾溶液和少量的氯化铁溶液反应，溶液中存在铁离子和亚铁离子，说明Fe³⁺与I^-的反应为可逆反应，
故答案为：Fe³⁺与I^-的反应为可逆反应．

点评 本题考查了亚铁离子和铁离子之间的相互转化，题目难度中等，铁离子和亚铁离子的检验是高考的热点，根据铁离子和亚铁离子的特征反应来检验即可．