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）丙组同学取10 ml 0.1 mol·L^-1KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L^-1 FeCl₃溶液混合。

分别取2 mL 此溶液于3支试管中进行如下实验：

①第一支试管中加入1 mL CCl₄充分振荡、静置，CCl₄层显紫色；

②第二支试管中加入1滴K₃[Fe(CN)₆]溶液，生成蓝色沉淀；                               

③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。

实验②检验的离子是________(填离子符号)；实验①和③说明：在I^-过量的情况下，溶液中仍含有______(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为_______。

（5）丁组同学向盛有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，产生气泡的原因是______________________。

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） Fe2+ Fe3+ 可逆反应 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O Fe3+做H2O2分解的催化剂，分解产生O2

【解析】试题分析：Fe2＋容易被氧化，Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，因此加入Fe的作用是防止Fe2＋被氧化；（2）氯气具有强氧化性，Fe2＋具有强还原性，两者发生氧化还原反应，Fe2＋被氧化成Fe3＋，氯气被还原成Cl－，其离子反应方程式为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－；（3）可能是Fe2＋被空气中氧气所氧化，因此煤油的作用是隔绝空气；（4）加入K3[Fe（CN）6]溶液，出现蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2＋，①中加入CCl4溶液，CCl4呈紫色，说明溶液中含有I2，③中加入KSCN溶液，溶液变红，溶液中含有Fe3＋，因为I－过量，证明此反应是可逆反应；（5）溶液显黄色，说明Fe2＋转变成Fe3＋，过氧化氢作氧化性，因此离子反应方程式为2Fe2＋+H2O2+2H＋=2Fe3＋+2H2O，；一段时间后，溶液中有大量气泡出现，随后有红褐色沉淀生成，说明溶液中含有Fe3＋，Fe3＋是催化剂，也有可能是此反应是放热反应，过氧化氢不稳定，受热易分解，产生气泡的原因是：Fe3+催化H2O2分解产生O2或反应放热。