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0.1molL1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10mL0.1molL1KI溶液,加入6mL0.1molL1FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验:
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KSCN溶液,溶液变红;
第三支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;
实验检验的离子是___________(填离子符号);
实验①和②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______________(填“可逆反应”或“不可逆反应”).
(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中滴加几滴酸化的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;产生的气体是______________;生成沉淀的原因是______________________(用平衡移动的原理解释)。
【答案】 防止氯化亚铁被氧化; Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl 隔离空气(排除氧气对实验的影响) Fe2+ Fe3+ 可逆反应 2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O O2 H2O2分解放出热量,使Fe3+得水解平衡向正向移动
【解析】(1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,氯化亚铁溶液中加入铁粉防止氯化亚铁被氧化;
(2)氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁,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;
(4)加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀是亚铁离子的检验特征反应现象,实验检验的离子是亚铁离子;第一支试管中加入1mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色说明生成I2,碘离子被铁离子氧化为碘单质,第二支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中还存在铁离子;随溶液中离子浓度变小,碘离子在稀的氯化铁溶液中不发生氧化还原反应,可以证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,溶液变成棕黄色,说明过氧化氢氧化亚铁离子为三价铁离子,离子方程式为:2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O;一段时间后,溶液中有气泡出现,产生的气泡为氧气,铁离子对过氧化氢分解起到催化剂作用;过氧化氢分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动。