Question

【題目】某班幾個興趣小組做了以下實驗。

甲組：兩同學利用下列試劑：鐵粉、0.1mol/L FeCl3溶液、0.1mol/L FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2+、Fe3+ 的性質，設計實驗方案進行實驗，完成下列表格。

探究內容	實驗方案	實驗現(xiàn)象	寫出離子方程式
①探究Fe2+具有還原性	取少FeCl2溶液，加入少量KSCN溶液后，再往溶液中加入少量________。	溶液先不變紅，后變?yōu)檠�紅色。	Fe2+發(fā)生的反應： _____________
②探究Fe3+具有氧化性	取少量FeCl3溶液，加入足 量______后，振蕩，靜置，再往溶液中加入少量KSCN溶液。	溶液不變?yōu)檠�紅色。	Fe3+發(fā)生的反應：________

乙組：兩同學利用下圖所示的裝置進行鐵與水蒸氣反應的實驗，并繼續(xù)研究鐵及其化合物的部分性質。

請回答下列問題。

（1）硬質試管中發(fā)生反應的化學方程式為_______________。

（2）欲確定反應后硬質試管中固體物質的成分，實驗過程如下：

①待硬質試管冷卻后，取少許其中的固體物質溶于足量稀硫酸得溶液B；

②取少量溶液B于試管a中，滴加KSCN溶液，溶液沒有變紅色，則溶液B中的陽離子有_________________，硬質試管中固體物質的成分是_________________。

（3）另取少量溶液B，使其與NaOH溶液反應（按圖所示），在膠頭滴管擠出NaOH溶液的瞬間可觀察到生成白色沉淀，沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。請寫出與上述現(xiàn)象中白色沉淀轉化紅褐色沉淀的化學方程式________________。

（4）一段時間后，發(fā)現(xiàn)a中未變紅的溶液變成紅色，原因是 _______________

Answer 1

【答案】新制氯水 Cl2 + 2Fe2+ = 2Fe3++ 2 Cl－ 鐵粉 Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ 3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2 H+和Fe2+ Fe ,Fe3O4 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 空氣中的氧氣將Fe2+氧化為Fe3+

【解析】

甲組：探究亞鐵離子具有還原性，依據(jù)圖表中實驗步驟，加入硫氰酸鉀溶液不變紅色，證明無鐵離子，加入氧化劑氯水會氧化亞鐵離子為鐵離子，結合硫氰酸根離子形成血紅色溶液分析；探究鐵離子具有氧化性依據(jù)步驟可知加入過量鐵粉和鐵離子反應生成亞鐵離子，加入硫氰酸鉀溶液無紅色出現(xiàn)；

乙組：（1）該反應為鐵與水蒸氣的反應；

（2）滴加KSCN溶液，溶液沒有變紅色，說明沒有Fe3+，據(jù)此分析；

（3）氫氧化亞鐵容易被空氣氧化。

（4）變紅說明生成了Fe3+；

甲組：探究亞鐵離子具有還原性，依據(jù)圖表中實驗步驟，加入硫氰酸鉀溶液不變紅色，證明無鐵離子，加入氧化劑氯水會氧化亞鐵離子為鐵離子，結合硫氰酸根離子形成血紅色溶液，反應的離子方程式為：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；故答案為：新制氯水，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；

探究鐵離子具有氧化性依據(jù)步驟可知加入過量鐵粉和鐵離子反應生成亞鐵離子，加入硫氰酸鉀溶液無紅色出現(xiàn)，反應的離子方程式為：2Fe3++Fe=3Fe2+；故答案為：鐵粉，2Fe3++Fe=3Fe2+；

乙組：（1）鐵與水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣，故答案為： ；

（2）滴加KSCN溶液，溶液沒有變紅色，說明沒有Fe3+，而鐵與水蒸氣的反應產(chǎn)物中有四氧化三鐵，加足量稀硫酸發(fā)生反應：；此時溶液中一定有Fe3+，價KSCN溶液沒有變紅，說明三價鐵被還原，綜合分析還原劑只能是未反應完的鐵單質，發(fā)生反應：Fe + 2Fe3+=3Fe2+，因為加了足量酸，所以陽離子還有氫離子，故答案為：H+和Fe2+； Fe ，Fe3O4；

（3）氫氧化亞鐵容易被空氣中的氧氣氧化，故答案為：4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3；

（4）未變紅的溶液變成紅色說明Fe2+被氧化成Fe3+，氧化劑為氧氣，

故答案為：空氣中的氧氣將Fe2+氧化為Fe3+；