Question

某课题小组研究 “铁及其化合物性质”时,向 FeSO ₄ 溶液中滴加少量KSCN 溶液,无明显现象。再滴加H ₂O ₂溶液时,发现:随着 H ₂ O ₂ 量的增加,溶液先变红,后褪色,并有气泡产生。为弄清楚产生这种异常现象的原因,他们进行了如下探究。

[提出假设]

假设一:产生的气体可能是O₂。

假设二:产生的气体可能是N ₂、SO₂、CO₂等气体。

(1 )请写出 H₂O₂氧化FeSO₄ 的离子方程式                               。

[实验设计]

为验证假设二是否成立,课题小组设计如下实验来验证气体成分。

所用试剂:H₂O₂溶液、FeCl₂溶液、KSCN溶液、品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、澄清石灰水、NaOH溶液等。

请完成下表中的内容:

[思考与交流]

(4 )根据题目中所给的信息及实验推断出物质还原性的强弱顺序: Fe²⁺      SCN ^-(填 “ > ”或 “ < ”),理由是                                    。

(5 )有同学认为: KSCN 被氧化的产物中可能还含有 SO ₄^2- ,请设计一个简单实验验证。

Answer

（1）2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O；（2）品红溶液；品红溶液褪色；（3）紫色酸性高锰酸钾溶液颜色不变或变浅；澄清石灰水变浑浊；（4）＞；向FeCl2和KSCN混合液中加入少量双氧水，溶液先变红，说明双氧水优先氧化Fe2+；（5）实验过程：取烧瓶中褪色后的溶液少许，加盐酸酸化后再滴入几滴BaCl2溶液；现象：溶液变浑浊，说明该反应生成了硫酸根离子。

【解析】

试题分析：(1 )请写出 H 2 O 2 将FeSO 4 氧化为Fe3+，自身被还原为H2O，结合元素守恒，得失电子守恒，写出离子方程式2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O，答案为：2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O；（2）混合气体中有N 2 、 SO 2 、 CO 2、O2等，要检验这些气体，结合流程图，应该先用品红检验SO2，试管A中盛有品红，品红褪色，证明含有SO2，答案为：品红溶液；品红溶液褪色；（3）试管B中所盛实际必须可以把SO2除净，C中盛有澄清石灰水，用来检验CO2,所以B中紫红色不可以完全褪去，C中澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成，答案为：紫色酸性高锰酸钾溶液颜色不变或变浅；澄清石灰水变浑浊；（4）向FeCl2和KSCN混合液中加入少量双氧水，溶液先变红，说明双氧水优先氧化Fe2+生成Fe3+，同一氧化剂和不同还原剂反应时，优先氧化还原性强的，所以还原性Fe2+> SCN -，答案为：向FeCl2和KSCN混合液中加入少量双氧水，溶液先变红，说明双氧水优先氧化Fe2+；（5）SO42+的检验是应BaSO4是即不溶于水也不溶于酸的白色沉淀，所以可以先向溶液中加入HCl，无明显现象，再加入BaCl2，生成白色沉淀，说明溶液中有SO42+，答案为：实验过程：取烧瓶中褪色后的溶液少许，加盐酸酸化后再滴入几滴BaCl2溶液；现象：溶液变浑浊，说明该反应生成了硫酸根离子。

考点：考查无机化学实验、物质的检验