Question

铁、铁的化合物应用广泛。

（1）在实验室中，FeCl₃可以用铁粉与__________反应制备，保存FeCl₂溶液加入少量铁屑，其目的原理是____________________(用离子反应方程式表示）。

（2）高铁酸钠(Na₂FeO₄)是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾、次氯酸等还强。高铁酸钠的电离方程式是_________________，高铁酸钠是水处理过程中使用的一种新型净水剂原因铁元素转化为Fe(OH)₃胶体，使水中悬浮物沉聚，Fe(OH)₃胶体微粒直径的范围是____________nm。

（3）某班同学实验探究Fe²⁺、Fe³⁺的化学性质（已知I₂在CCl₄层中显紫色，Fe²⁺ 与K₃[Fe(CN)₆)]溶液反应生成Fe₃[Fe(CN)₆)]₂蓝色沉淀）。甲组同学在2mLFeCl₂溶液中加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和一滴KSCN溶液，溶液变红。乙组同学取10mL 0.1 mol·L^-1 KI溶液，加入6mL 0.1 mol·L^-1 FeCl₃溶液充分混合。分别取2mL 此溶液于3只试管中进行如下实验：

①第一支试管中加入1mLCCl₄充分振荡、静置，CCl₄层中显紫色，

②第二支试管中加入1滴K₃[Fe(CN)₆)]溶液，生成蓝色沉淀

甲、乙的实验说明Fe³⁺、Cl₂、I₂氧化性强弱顺序为______________，写出生成蓝色沉淀的离子反应方程式_________。检验第三支试管溶液中Fe²⁺ 是否可以加入酸性高锰酸钾试剂理由是_____________。丙组同学在2mLFeCl₂溶液中加入足量Zn粉，如何设计简单实验方法证明Fe²⁺具有氧化性________。

Answer

（16分）

（1）Cl2；Fe+2Fe3+=3Fe2+

（2）Na2FeO4=2Na++FeO42-；1--100

（3）Cl2>Fe3+>I2；3Fe2++2[Fe(CN)6)]3-=Fe3[Fe(CN)6)]2↓

不可以，过量的I-也能使酸性高锰酸钾褪色。 用磁铁检验是否有铁生成。

【解析】

试题分析：（1）在实验室中，可以用铁粉在Cl2中点燃制备FeCl3。FeCl2 溶液中的Fe2+会逐渐被空气中的氧化性物质氧化（如氧气）为Fe3+，加铁粉是为了使Fe3+还原成Fe2+，其离子反应方程式Fe+2Fe3+=3Fe2+；

（2）铁酸钠溶解于水，立即与水发生剧烈反应，所以铁酸钠是强电解质，在水中完全电离成钠离子和铁酸根离子，电离方程式为Na2FeO4= 2Na+ +FeO42-；胶体是分散质粒子大小介于1～100nm的分散系，所以Fe(OH)3胶体微粒直径的范围是1～100nm；

（3）甲组同学在FeCl2溶液中加入几滴氯水和一滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2能将Fe2+氧化为Fe3+，则氧化性Cl2 > Fe3+。乙组同学取KI溶液加入FeCl3溶液充分混合，第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层中显紫色，说明有I2生成，第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6)]溶液，生成蓝色沉淀，说明原溶液中生成了Fe2+，则氧化性Fe3+>I2。所以氧化性Cl2>Fe3+>I2。生成蓝色沉淀的离子反应方程式3Fe2++2[Fe(CN)6)]3-=Fe3[Fe(CN)6)]2↓。第三支试管溶液中的Fe2+ 不可以加入酸性高锰酸钾，理由是过量的I-也能使酸性高锰酸钾褪色。丙组同学在2mLFeCl2溶液中加入足量Zn粉，可以通过检验反应后是否生成铁粉来证明，可以用磁铁检验是否有铁生成。

考点：实验方案的设计与评价