Question

小明很喜欢化学实验课，今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”，现邀你一起走进他的化学课堂．
（1）课前老师布置了下列预习作业，请你一起完成：
①铁不同价态的物质各写一种（并标出铁元素的化合价）：

 

、

 

、

 

②写出一个他们之间相互转化（含三种价态）的化学方程式：

 

（2）实验室提供的下列试剂：锌粒、铁粉、0.1mol?L ^-1 FeCl ₃ 溶液、0.1mol?L ^-1 FeCl ₂ 溶液、KSCN 溶液、新制氯水，探究 Fe ²⁺、Fe ³⁺ 的氧化性、还原性．
根据氧化还原的有关原理，小明说 Fe ²⁺ 既有还原性又有氧化性； 为证实自己的假设，请你和小明一起设计实验方案，进行实验并描述实验现象，完成下列表格．

探究内容	实验方案	实验现象
探究 Fe 2+ 具有还原性
探究 Fe 2+ 具有氧化性

（3）小明家有一瓶近无色的补血剂，请你设计一个实验方案，检验其中铁元素的价态．

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）①根据铁有的化合价0、+2、+3价来书写；
②根据铁归中反应书写；
（2）亚铁离子中的铁是+2价，居于铁元素的中间价态，具有还原性和氧化性，当遇到强还原剂时显示氧化性，对应还原产物金属单质铁，当遇到氧化剂时，表现还原性，对应氧化产物是三价铁，亚铁离子浅绿色，三价铁离子是棕黄色；
（3）根据检验三价铁的方法来检验．

解答： 解：（1）①铁有的化合价0、+2、+3价，0价的为Fe，+2价的为FeCl₂，+3价的为FeCl₃，故答案为：Fe；FeCl₂；FeCl₃；
②Fe，FeCl₂，FeCl₃相互转化的方程式为：Fe+2FeCl₃═3FeCl₂，故答案为：Fe+2FeCl₃═3FeCl₂；
（2）亚铁离子中的铁是+2价，当遇到强还原剂金属锌时，显示氧化性，发生置换反应：Zn+Fe²⁺=Zn²⁺+Fe，对应还原产物金属单质铁，该反应证明Fe²⁺具有氧化性；
在FeCl₂溶液中加入适量氧化剂氯水，亚铁离子会从+2价升高到+3价，溶液由浅绿色变为棕黄色，再加入KSCN溶液又会变成血红色，即2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，体现了亚铁离子的还原性，故答案为：

实验方案	实验现象
在FeCl2溶液中加入适量氯水，再加入少量的KSCN溶液	加入适量氯水，溶液由浅绿色变为棕黄色，再加入少量的KSCN溶液，溶液变成血红色
在FeCl2溶液中加入锌片	溶液由浅绿色变为无色，锌片表面有黑色物质产生

（3）检验其中铁元素的价态为：取少量药液，加水稀释后加入KSCN溶液，若溶液变血红色，说明药液中含Fe³⁺，不变血红色，则含二价铁，
故答案为：取少量药液，加水稀释后加入KSCN溶液，若溶液变血红色，说明药液中含Fe³⁺，不变血红色，则含二价铁．

点评：本题考查学生铁以及化合物之间的性质，是一道涉及氧化还原反应知识的实验探究题目，难度不是很大．