Question

10．某化学兴趣小组利用下列试剂：铁粉、锌粉、0.1mol/L FeCl₃溶液，0.1mol/L FeCl₂溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe²⁺、Fe³⁺的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题．
（1）用所给试剂写出体现Fe²⁺具有还原性的反应的化学方程式2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃．
（2）设计实验方案，完成下列表格．

探究内容	实验方案	实验现象
探究Fe3+具有氧化性	取少量0.1mol/L FeCl3溶液，往溶液中加入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液．	加入铁粉后，溶液颜色变为浅绿色．加入KSCN溶液后，溶液不变色．

（3）该兴趣小组为说明“Fe²⁺具有氧化性”，提出了向FeCl₂溶液中加入锌粉，观察实验现象的方案，该反应的离子方程式为Fe²⁺+Zn═Zn²⁺+Fe．
（4）某反应中反应物与生成物有Fe³⁺、Mn²⁺、H⁺、MnO₄^-、H₂O和一种未知离子X．
①已知MnO₄^-在反应中得到电子，则X是Fe²⁺．
②该反应的离子方程式是MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）亚铁离子居于中间价态，铁元素化合价由+2价升高为+3价表现还原性；
（2）探究亚铁离子具有还原性，依据图表中实验步骤，加入铁和氯化铁反应生成氯化亚铁溶液，加入硫氰酸钾溶液不变红色，证明无铁离子；
（3）锌和亚铁离子反应发生置换反应生成铁和锌离子；
（4）①已知MnO₄^-在反应中得到电子，依据氧化还原反应电子守恒，X为亚铁离子失电子发生氧化反应；
②高锰酸根离子具有氧化性在酸溶液这氧化亚铁离子为铁离子，本身被还原为锰离子．

解答 解：（1）依据分析可知：加入氧化剂氯水会氧化亚铁离子为铁离子，化学反应方程式为：2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃；故答案为：2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃；
（2）探究铁离子具有氧化性，依据图表中实验步骤，取少量0.1mol/L FeCl₃溶液，往溶液中加入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液，加入铁粉后，发生反应Fe+2FeCl₃=3FeCl₂，溶液颜色变为浅绿色，加入硫氰酸钾溶液不变红色，证明无铁离子，
故答案为：浅绿色；不变色；
（3）锌和亚铁离子反应发生置换反应生成铁和锌离子，反应的离子方程式为：Fe²⁺+Zn═Zn²⁺+Fe，
故答案为：Fe²⁺+Zn═Zn²⁺+Fe；
（4）①已知MnO₄^-在反应中得到电子，依据氧化还原反应电子守恒，元素化合价有升高和降低，所以判断X为亚铁离子失电子发生氧化反应，
故答案为：Fe²⁺；
②高锰酸根离子具有氧化性在酸溶液这氧化亚铁离子为铁离子，本身被还原为锰离子，反应的离子方程式为：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
故答案为：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O．

点评 本题考查铁及其化合物的性质实验，为高考常见题型，侧重考查离子性质和离子检验的实验方法设计和反应现象分析，离子方程式书写，这些知识点都是考查热点，也是学习重点，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度不大．