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）分別取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是___________。
（2）甲组同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液変红，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谨慎，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1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是__________。
（4）丙组同学取10mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分別取2mL此溶液于3支武管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1mLCCl4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；
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。
实验②检验的离子是_______(填离子符号)；实验①和实验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，发生反应的离子方程式为________。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__________。生成沉淀的原因是______________(用平衡移动原理解释)。
（6）某铁的氧化物(FexO)1.52g溶于足量盐酸中，向所得溶液通入标准状况下112mLCl2，恰好将Fe2+完全氧化，则x值为________。
【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)Fe2+Fe3+可逆反应2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2OFe3+催化H2O2分解产生O2H2O2分解反应放热，促进Fe3+的水解平衡正向移动0.80
【解析】
本题考查Fe2+、Fe3+的性质探究、离子方程式的书写、可逆反应的探究、外界条件对盐类水解平衡的影响和化学计算。
（1）FeCl2易被空气中O2氧化而变质，Fe能与Fe3+反应生成Fe2+。
（2）FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-。
（3）煤油难溶于水，煤油的密度比水小，煤油的作用是隔绝空气。
（4）实验②“加入K3[Fe（CN）6]生成蓝色沉淀”，检验Fe2+。实验③“加入KSCN溶液，溶液变红”，说明反应后的溶液中仍含有Fe3+；即在I-过量时溶液中仍含Fe3+，由此说明该氧化还原反应为可逆反应。
（5）H2O2与酸化的FeCl2溶液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，H2O2在Fe3+催化下分解产生O2。生成的红褐色Fe（OH）3沉淀用Fe3+水解平衡的移动解释。
（6）根据得失电子守恒列式。
（1）由于FeCl2易被空气中O2氧化而变质，加入Fe能与Fe3+反应生成Fe2+，在FeCl2溶液中加入少量铁屑可防止Fe2+被氧化，在FeCl2溶液中加入少量铁屑的目的是：防止Fe2+被氧化。
（2）氯水将FeCl2氧化成FeCl3，FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-。
（3）煤油难溶于水，煤油的密度比水小，煤油将FeCl2溶液与空气隔开，排除O2对实验的影响。煤油的作用是：隔绝空气（排除O2对实验的影响）。
（4）根据实验①“CCl4层显紫色”，说明反应生成I2；根据实验②“加入K3[Fe（CN）6]生成蓝色沉淀”，说明反应生成Fe2+；根据实验③“加入KSCN溶液，溶液变红”，说明反应后的溶液中仍含有Fe3+。实验②“加入K3[Fe（CN）6]生成蓝色沉淀”，检验Fe2+。实验①和实验③说明，在I-过量的情况下，溶液中仍含Fe3+。由此说明该氧化还原反应为可逆反应。
（5）向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变为棕黄色，说明Fe2+被H2O2氧化成Fe3+，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，生成的Fe3+催化H2O2分解产生O2，产生气泡的原因是：Fe3+催化H2O2分解产生O2。生成的红褐色沉淀为Fe（OH）3，生成沉淀的原因是：在溶液中Fe3+存在水解平衡（Fe3++3H2O
Fe（OH）3+3H+），盐类水解为吸热反应，H2O2分解放热，温度升高，促进Fe3+的水解平衡正向移动产生Fe（OH）3沉淀。
（6）n（Cl2）=
=0.005mol，FexO中Fe的平均价态为+
，通入Cl2后Fe元素全部转化为Fe3+，根据得失电子守恒，
x
（3-）=0.005mol2，解得x=0.80。
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