Question

20．某同學欲在實驗室中對Fe³⁺與I^-的反應進行探究，實現Fe²⁺與Fe³⁺的相互轉化．
（1）該同學最初的實驗操作和現象如下：

編號	操作	現象
Ⅰ	向2 mL 0.1 mol/LFeCl2溶液中滴加KSCN溶液，再滴加氯水
Ⅱ	向2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，再滴加0.1 mol/L KI溶液	滴加KSCN溶液后，溶液變成紅色； 滴加KI溶液后，紅色無明顯變化

①實驗Ⅰ的現象是滴加KSCN后溶液無明顯變化，加入氯水后溶液變成紅色．
②FeCl₂溶液與新制氯水反應的離子方程式為2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-．
（2）該同學分析了導致實驗Ⅱ現象的可能原因，并對實驗方案進行了改進．改進后的實驗操作和現象如下：

編號	操作	現象
Ⅲ	向2 mL 0.1 mol/L KI溶液中滴加1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液，再滴加KSCN溶液	滴加FeCl3溶液后，溶液變成黃色； 滴加KSCN溶液后，溶液變成紅色

根據實驗III，甲同學認為Fe³⁺有可能與I^-發生氧化還原反應，請結合實驗現象用簡明的文字說明他得出上述結論的理由溶液變成黃色，推測生成了I₂
（3）該同學認為需要進一步設計實驗證明根據實驗Ⅲ中現象得出的結論．請補全下表中的實驗方案．

編號	操作	預期現象及結論
Ⅳ	向2 mL 0.1 mol/L KI溶液中滴加 1 mL 0.1mol/L FeCl3溶液，或CCl4；或鐵氰化鉀溶液	溶液變藍（或溶液分層，下層溶液為紫色；或生成藍色沉淀），結論：Fe3+能與I-發生氧化還原反應，生成I2（或Fe2+）

（4）上述實驗結果表明，Fe³⁺能與I^-發生氧化還原反應；進一步查閱資料知，參加反應的Fe³⁺與I^-的物質的量相同．該同學結合上述實驗結論，分析了實驗Ⅲ中加入KSCN后溶液變紅的原因，認為Fe³⁺與I^-反應的離子方程式應為2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂．

Answer 1

分析 （1）亞鐵離子和硫氰化鉀溶液不反應，但亞鐵離子有還原性，能被氯氣氧化生成鐵離子，鐵離子和硫氰根離子反應生成血紅色的絡合物，導致溶液呈血紅色；
（2）碘水溶液呈黃色；
（3）如果碘離子和鐵離子反應生成亞鐵離子和碘單質，根據亞鐵離子的特征反應或碘單質的特征反應進行實驗，碘遇淀粉溶液變藍色、碘溶于四氯化碳后溶液呈紫色，亞鐵離子和鐵氰化鉀溶液反應生成藍色沉淀；
（4）碘離子和鐵離子發生氧化還原反應且參加反應的Fe³⁺與I^-的物質的量相同，再結合得失電子數相等確定反應方程式．

解答 解：（1）①亞鐵離子和硫氰化鉀溶液不反應，所以向氯化亞鐵溶液中滴加硫氰化鉀溶液后，溶液不呈紅色，再滴加氯水后，氯氣把亞鐵離子氧化呈鐵離子，鐵離子和硫氰化鉀溶液反應生成絡合物，導致溶液呈血紅色，所以實驗I的現象為滴加KSCN后溶液無明顯變化，加入氯水后溶液變成紅色，
故答案為：滴加KSCN后溶液無明顯變化，加入氯水后溶液變成紅色；
②氯化亞鐵和氯氣反應生成氯化鐵，離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案為：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
（2）碘水溶液呈黃色，根據溶液變成黃色，推測生成了I₂，Fe³⁺具有較強的氧化性，可將I^-氧化為單質I₂，溶液變為黃色，
故答案為：溶液變成黃色，推測生成了I₂；
（3）如果碘離子和鐵離子發生氧化還原反應生成碘單質和亞鐵離子，亞鐵離子和鐵氰化鉀溶液反應生成藍色沉淀，碘單質遇淀粉溶液變藍色，碘溶于四氯化碳后溶液呈紫色，所以如果要檢驗碘單質和亞鐵離子，可以用再滴加淀粉溶液（或CCl₄；或鐵氰化鉀溶液）檢驗，反應現象是溶液變藍（或溶液分層，下層溶液為紫色；或生成藍色沉淀），結論：Fe³⁺能與I^-發生氧化還原反應，生成I₂（或Fe²⁺），
故答案為：

編號	操作	預期現象及結論
IV	再滴加淀粉溶液（或CCl4；或鐵氰化鉀溶液）	預期現象：溶液變藍（或溶液分層，下層溶液為紫色；或生成藍色沉淀），結論：Fe3+能與I-發生氧化還原反應，生成I2（或Fe2+）

（4）Fe³⁺與I^-發生氧化還原反應，且參加反應的Fe³⁺與I^-的物質的量相同，所以該反應的離子方程式為：2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂，故答案為：2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂．

點評 本題考查了亞鐵離子和鐵離子之間的相互轉化，題目難度中等，鐵離子和亞鐵離子的檢驗是高考的熱點，根據鐵離子和亞鐵離子的特征反應來檢驗即可．