Question

某化学小组在学习元素周期律后，对教材中Fe^2＋氧化为Fe^3＋的实验进一步思考，并提出问题：Cl₂能将Fe^2＋氧化为Fe^3＋，那么Br₂和I₂能否将Fe^2＋氧化为Fe^3＋？

环节一：理论推测

部分同学认为Br₂和I₂都可能将Fe^2＋氧化为Fe^3＋，他们思考的依据是________。

部分同学认为Br₂和I₂都不能将Fe^2＋氧化为Fe^3＋，还有同学认为Br₂能将Fe^2＋氧化为

Fe^3＋而I₂不能。他们思考的依据是从上到下卤素单质氧化性减弱。

环节二：设计实验进行验证

在大试管中加适量铁粉，加入10 mL稀盐酸，振荡试管，充分反应后，铁粉有剩余，取上层清液进行下列实验：。

实验1：

试管	操作	现象
①	先向试管中加入2 mL FeCl2溶液，再滴加少量红棕色的溴水，振荡试管	溶液为黄色
②	先向试管中加入2 mL FeCl2溶液，再滴加少量棕黄色的碘水，振荡试管	溶液为黄色

环节三：实验现象的分析与解释

(1)同学甲认为①中现象说明溴水能将Fe^2＋氧化，离子方程式为________。

同学乙认为应该补充实验，才能得出同学甲的结论。请你帮助同学乙完成实验：

实验2：

操作

应该观察到的现象

(2)该小组同学对②中溶液呈黄色的原因展开了讨论：

可能1：碘水与FeCl₂溶液不反应，黄色是碘水稀释后的颜色。

可能2：______________。

实验3：进行实验以确定可能的原因。

操作	现象
向试管②所得溶液中继续加入0.5 mL CCl4，充分振荡，静置一段时间后。取出上层溶液，滴KSCN溶液	静置后，上层溶液几乎无色，下层溶液为紫色；上层溶液滴加KSCN溶液后，出现浅红色

同学丙认为该实验现象可以说明是“可能2”成立，同学丁认为不严谨，于是设计了实验4：

实验4：

操作	现象
向另一支试管中加入2 mL FeCl2溶液，滴加0.5 mL碘水后，再加入0.5 mL乙酸乙酯，充分振荡，静置一段时间后。取出下层溶液，滴加KSCN溶液	静置后，上层溶液为紫色，下层溶液几乎无色；下层溶液滴加KSCN溶液后，没有出现浅红色

你认为实验4设计的主要目的是________________。

同学丁根据实验4现象得出结论：在本次实验条件下，碘水与FeCl₂溶液反应的程度很小。

(3)Cl₂、Br₂、I₂氧化Fe^2＋的能力逐渐减弱，用原子结构解释原因：__________。

Answer

环节一：均为第ⅦA族单质，氧化性均较强(合理即可)

环节三：(1)2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－

操作

反应观察到的现象

取少量①的黄色溶液于试管中，滴加少量KSCN溶液，振荡

溶液变为血红色

(2)碘水与FeCl2溶液发生反应，但FeCl3溶液也是黄色的，所以没有明显现象

亚铁离子与空气接触会被氧化，加入乙酸乙酯既可作为萃取剂又能起到液封的作用，减少空气对实验的影响

(3)同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，氧化性逐渐减弱(合理即可)

【解析】第ⅦA族元素的单质均具有氧化性，但氧化性从上到下逐渐减弱。实验1中①黄色为Fe3＋的颜色，说明Br2能将Fe2＋氧化成Fe3＋，实验1中②黄色可能是Fe3＋的颜色，也可能是原碘水的颜色，应用KSCN溶液检验是否有Fe3＋生成。实验3中，由于Fe2＋易被空气中的O2氧化，所以上层清液出现浅红色，不能说明Fe2＋能被I2氧化，应采取措施防止空气的干扰。卤族元素单质氧化性逐渐减弱的原因是从上到下原子电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱。