Question

1．某小组同学设计并进行了一系列Fe²⁺与Fe³⁺的相关实验．
【实验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，再加入稍过量的铁粉．
【实验Ⅱ】Fe²⁺与H₂O₂的反应
10mL0.1mol/LFeCl₂溶液（含HCl）$\stackrel{滴加KSCN溶液}{→}$无明显现象$\stackrel{滴加少量H_{2}O_{2}溶液}{→}$溶液变红

【实验Ⅲ】Fe^3-与I^-的反应
10mL 0.1mol/LKI溶液$\stackrel{滴加6滴0.1mol/LFeCl_{3}溶液}{→}$黄色溶液
回答下列问题：
（1）写出实验I中Fe（OH）₂Cl与盐酸反应的离子方程式Fe（OH）₂Cl+2H⁺=Fe³⁺+2H₂O+Cl^-．加入稍过量Fe粉的作用是将铁离子还原为亚铁离子．
（2）请用离子方程式解释实验II中滴加少量H₂O₂后溶液变红的原因．
（3）综合分析实验III的现象，推测黄色溶液中含有的溶质微粒有K⁺、Cl^-和Fe³⁺、Fe²⁺、I₂、I^-．据此该小组同学提出，Fe³⁺与I^-反应写成2Fe³⁺+2I^-→2Fe²⁺+I₂是不符合实际情况的，正确的书写方式应为：2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂．
（4）某同学取2mL黄色溶液用6mL CCl₄分三次洗涤后，再往水层中滴加KSCN溶液，发现溶液未变红．洗涤时所用的主要玻璃仪器是分液漏斗．
请解释为何最终溶液不变红的原因．
（已知Fe³⁺用KSCN检验时最低显色浓度为1×10^-5mol/L）

Answer 1

分析 （1）实验I中Fe（OH）₂Cl与盐酸反应生成氯化铁和水，过量的铁会和氯化铁反应生成氯化亚铁；
（2）10mL•mol/LFeCl₂溶液（含HCl）滴入KSCN溶液无变化，加入过氧化氢溶液变红色，过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子；
（3）10mL 0.1mol/LKI溶液，滴入6滴0.1mol/LFeCl₃溶液得到黄色溶液，KI溶液过量，滴加KSCN溶液会使溶液变红色证明含铁离子，滴入淀粉溶液变蓝色，证明含有碘单质，同时含铁离子和碘离子说明反应为可逆反应；
（4）用6mL CCl₄分三次洗涤后萃取碘单质，使得化学平衡正向进行，铁离子变化为亚铁离子，Fe³⁺用KSCN检验时最低显色浓度为1×10^-5mol/L，据此分析；

解答 解：（1）实验I中Fe（OH）₂Cl与盐酸反应生成氯化铁和水，过量的铁会和氯化铁反应生成氯化亚铁，反应的离子方程式为：Fe（OH）₂Cl+2H⁺=Fe³⁺+2H₂O+Cl^-，加入稍过量Fe粉的作用是将铁离子还原为亚铁离子，2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，防止Fe²⁺氧化变质，
故答案为：Fe（OH）₂Cl+2H⁺=Fe³⁺+2H₂O+Cl^-，将Fe³⁺还原为Fe²⁺，防止Fe²⁺氧化变质；
（2）10mL•mol/LFeCl₂溶液（含HCl）滴入KSCN溶液无变化，加入过氧化氢溶液变红色，过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，铁离子结合硫氰酸根离子生成血红色溶液，反应的离子方程式为：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O，Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，
故答案为：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O，Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
（3）10mL 0.1mol/LKI溶液，滴入6滴0.1mol/LFeCl₃溶液得到黄色溶液，KI溶液过量，滴加KSCN溶液会使溶液变红色证明含铁离子，滴入淀粉溶液变蓝色，证明含有碘单质，同时含铁离子和碘离子说明反应为可逆反应，推测黄色溶液中含有的溶质微粒有K⁺、Cl^-和Fe³⁺、Fe²⁺、I₂、I^-，Fe³⁺与I^-反应为可逆反应，反应的离子方程式为：2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂，
故答案为：Fe³⁺、Fe²⁺、I₂、I^-，2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂；
（4）某同学取2mL黄色溶液用6mL CCl₄分三次洗涤后，再往水层中滴加KSCN溶液，发现溶液未变红．洗涤时是利用分液漏斗装置，所用的主要玻璃仪器是分液漏斗，
6mL CCl₄分三次洗涤后萃取碘单质，2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂，使得化学平衡正向进行，铁离子变化为亚铁离子，Fe³⁺用KSCN检验时最低显色浓度为1×10^-5mol/L，当铁离子浓度低于此浓度无法显色，
故答案为：I₂被萃取至CCl₄中，平衡向生成亚铁离子的方向进行，多次萃取后铁离子浓度低于1×10^-5mol/L，无法显色．

点评 本题考查了物质性质、离子检验、萃取分液的理解应用，实验现象的判断，掌握基础是解题关键，题目难度中等．