Question

某班同学用如下实验探究Fe²⁺、Fe³⁺的性质。回答下列问题：

（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol/L 的溶液。在FeCl₂溶液中需加入少量铁屑，其目的是_____________。

（2）甲组同学取2 mLFeCl₂溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl₂可将Fe²⁺氧化。FeCl₂溶液与氯水反应的离子方程式为________________。

（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl₂溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是_____________。

（4）丙组同学向盛有H₂O₂溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl₂溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为___________________________;一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成，产生气泡的原因是______________________

（5）丁组同学利用下列各图方案制备Fe(OH)₂能较长时间看到Fe(OH)₂白色沉淀的是________(填序号)。

（6）戊组同学为了检验硫酸铁中含有的Fe^2＋应选用________(选填序号)并写出离子方程式______________

a．KSCN溶液和氯水   b．铁粉和KSCN溶液

c．浓氨水       d．酸性KMnO₄溶液

Answer

防止Fe2+被氧化 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 隔绝空气（排除氧气对实验的影响） Fe3+催化氧化H2O2分解产生O2 ①②③⑤ d MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O

【解析】（1）Fe2+通常表现还原性，易被氧化成Fe3+，FeCl2溶液中需加入少量铁屑，可防止Fe2+被氧化。

（2）Cl2可将Fe2+氧化成Fe3+，本身被还原为2Cl-，离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。

（3）乙组认为甲组实验不够严谨，因为甲组实验没有排除空气中的氧气氧化Fe2+的可能性，故煤油的作用是：隔绝空气，排除氧气对实验的影响。

（4）H2O2在酸性条件下氧化Fe2+为棕黄色的Fe3+，离子方程式为：2 Fe2++ H2O2+2H+=2 Fe3+ + H2O；在Fe3+催化作用下，H2O2分解产生O2，所以产生气泡，又因为反应放热，促进了Fe3+水解，所以有红褐色Fe(OH)3沉淀生成。

（5）若能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，则Fe(OH)2不被氧化，装置①②都是利用铁和稀硫酸现制FeSO4，并用产生的H2赶走试管和溶液中的氧气；装置③中，阳极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，阴极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，H＋来源于水，总反应为Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑，产生的H2能够赶走溶液中的氧气，液面上的汽油也隔绝了空气；装置④没有做任何的隔绝氧气的措施；装置⑤中，长胶头滴管深入液面以下，上方用苯隔绝了空气，故①②③⑤能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。

（6）若加入KSCN溶液和氯水，溶液一直是红色的，无法判断是否含有Fe2+，故a错误；若加入铁粉和KSCN溶液，铁粉还原Fe3+为Fe2+，溶液变为浅绿色，但无法判断原溶液是否含有Fe2+，故b错误；若Fe2+含量较少，则用浓氨水现象不明显，故c错误；若有Fe2+，则使用酸性高锰酸钾溶液褪色，离子方程式为：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，故d正确。