Question

（14分）針對(duì)蘇教版化學(xué)I第75頁上“鐵與氧化性較弱的氧化劑（如鹽酸、硫酸銅溶液等）反應(yīng)轉(zhuǎn)化為+2價(jià)鐵的化合物，如果與氧化性較強(qiáng)的氧化劑（如氯氣、雙氧水等）反應(yīng)則轉(zhuǎn)化為+3價(jià)的化合物”的敘述，化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組擬通過以下實(shí)驗(yàn)探究“新制的還原性鐵粉和鹽酸的反應(yīng)（鐵過量）”。請(qǐng)你參與探究并回答有關(guān)問題：
（1）通過簡單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)反應(yīng)后混合物中的二價(jià)鐵的實(shí)驗(yàn)方法和現(xiàn)象是                          ；但在實(shí)驗(yàn)中往往又看到血紅色迅速褪去，同時(shí)溶液呈黃色，其可能的原因是：                       ；學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)往往滴加雙氧水的濃度過大，或者過量，還看到迅速產(chǎn)生大量氣泡，寫出產(chǎn)生該現(xiàn)象的化學(xué)方程式：                                       。
（2）有資料介紹“取少量反應(yīng)液（含二價(jià)鐵）先滴加少量新制飽和氯水，然后滴加KSCN溶液，呈現(xiàn)血紅色。若再滴加過量新制氯水，卻發(fā)現(xiàn)血紅色褪去。同學(xué)對(duì)血紅色褪去的原因提出各自的假設(shè)。某同學(xué)的假設(shè)是：溶液中的+3價(jià)鐵被氧化為更高的價(jià)態(tài)�！比绻�+3價(jià)鐵被氧化為FeO₄^2-，試寫出該反應(yīng)的離子方程式                           。
（3）探究高鐵酸鉀的某種性質(zhì)。
[實(shí)驗(yàn)1]將適量K₂FeO₄固體分別溶解于pH 為 4.74、7.00、11.50 的水溶液中，配得FeO₄^2－濃度為 1.0 mmol·L^-1（1 mmol·L^—1 =10^—3 mol·L^—1）的試樣，靜置，考察不同初始 pH的水溶液對(duì)K₂FeO₄某種性質(zhì)的影響，結(jié)果見圖1（注：800 min后，三種溶液中高鐵酸鉀的濃度不再改變）。

[實(shí)驗(yàn)2]將適量K₂FeO₄溶解于pH＝4.74 的水溶液中，配制成FeO₄^2－濃度為1.0 mmol·L^-1的試樣，將試樣分別置于 20℃、30℃、40℃和60℃的恒溫水浴中，考察不同溫度對(duì)K₂FeO₄某種性質(zhì)的影響，結(jié)果見圖2。則
①實(shí)驗(yàn)1的目的是                                                        ；
②實(shí)驗(yàn)2可得出的結(jié)論是                                                  ；
③高鐵酸鉀在水中的反應(yīng)為4 FeO₄^2-＋10 H₂O4 Fe(OH)₃＋8OH^-＋3 O₂↑。由圖1可知，800 min時(shí)，pH=11.50的溶液中高鐵酸鉀最終濃度比pH＝4.74的溶液中高，主要原因是                                                              。

Answer 1

（14分）（1）先加硫氰化鉀溶液，無現(xiàn)象，再滴加雙氧水少許，看到溶液呈血紅色（2分）
硫氰根被氧化（2分）       2H₂O₂ 2H₂O+O₂↑（2分必須注明催化劑）
（2）2Fe³⁺+3Cl₂+8H₂O==2FeO₄^2- +6Cl^-+16H⁺   (2分)
（3）①研究FeO₄^2－在不同pH溶液中的穩(wěn)定性（或反應(yīng)的速率）（2分）
②溫度越高，F(xiàn)eO₄^2－越不穩(wěn)定（或與水反應(yīng)的速率越快）（2分）
③pH=11.50的溶液中OH^—離子濃度大，使平衡向左移動(dòng) （2分）

（1）亞鐵離子具有還原性，據(jù)此可以鑒別，微粒排除鐵離子的干擾，有關(guān)首先加熱KSCN溶液，即先加硫氰化鉀溶液，無現(xiàn)象，再滴加雙氧水少許，看到溶液呈血紅色；由于硫氰根也極易被氧化，所以在實(shí)驗(yàn)中往往又看到血紅色迅速褪去；雙氧水不穩(wěn)定，易分解生成氧氣，反應(yīng)的方程式是2H₂O₂ 2H₂O+O₂↑。
（2）根據(jù)反應(yīng)物和生成物可以寫出該反應(yīng)的方程式為2Fe³⁺+3Cl₂+8H₂O==2FeO₄^2- +6Cl^-+16H⁺。
（3）①實(shí)驗(yàn)①中不同的是溶液的pH值，所以實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄縁eO₄^2－在不同pH溶液中的穩(wěn)定性（或反應(yīng)的速率）。
②根據(jù)圖②可知，溫度越高，F(xiàn)eO₄^2－的濃度越低，說明升高溫度，F(xiàn)eO₄^2－越不穩(wěn)定（或與水反應(yīng)的速率越快）。
③pH=11.50的溶液中OH^—離子濃度大，根據(jù)勒夏特列原理可知，增大OH－的濃度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以pH=11.50的溶液中高鐵酸鉀最終濃度比pH＝4.74的溶液中高。