Question

已知硫氰(SCN)₂ 為擬鹵素，其性質與鹵素單質性質相似，其陰離子也與鹵素陰離子相似，現將氯化鐵與硫氰化鉀混合生成血紅色的溶液一分為三，并分別做如下操作：

（1）加入KI溶液，血紅色褪去；

（2）加入少量酸性的高錳酸鉀溶液，血紅色褪去；

（3）加入氰化鉀固體，溶液的血紅色褪去；若先在足量的鹽酸溶液中加入氟化鉀固體，再與上述血紅色溶液混合，溶液的血紅色不消失。

問題：思考產生上述現象的原因是什么？如何對(1)設計實驗證明你的觀點？

Answer 1

實驗(1)2Fe³⁺+2I^-====2Fe²⁺+I₂，Fe³⁺消失，血紅色褪去。實驗(2)高錳酸鉀溶液氧化SCN〔生成(SCN)₂〕，SCN^-消失，血紅色褪去。反應(3)溶液中的F^-和Fe³⁺發生反應致使平衡左移，血紅色褪去(生成更穩定的絡離子)。KF+HCl====HF+KCl，HF為弱酸，c(F^-)減小，產物對原血紅色溶液不產生影響。

實驗設計：向反應后的溶液中加入CCl₄，若溶液有分層現象且下層為紫紅色的油狀液體，則說明該觀點正確。

解析：本題提供的知識背景很熟悉：Fe³⁺+3SCN^-Fe(SCN)₃ ，但實際現象很反常。可作如下思考：因溶液含有物質Fe(SCN)₃而顯血紅色，“血紅色褪去”即指溶液沒有Fe(SCN)₃。Fe(SCN)₃怎么會消失呢？可這樣進行有序思考：

對實驗(1)，攝取有效信息“Fe(SCN)₃為擬鹵素，其陰離子也與鹵素陰離子相似”，故I^-不會與SCN^-反應，只能與Fe³⁺反應：2Fe³⁺+2I^-====2Fe²⁺+I₂，Fe³⁺消失，血紅色褪去。設計實驗的目的是要檢驗I₂是否存在：向反應后的溶液中加入CCl₄，若溶液有分層現象且下層為紫紅色的油狀液體，則說明該觀點正確。

對實驗(2)，因高錳酸鉀溶液可氧化Cl^-、Br^-、I^-，“SCN^-與鹵素陰離子相似”，所以高錳酸鉀溶液應該也能氧化SCN〔生成(SCN)₂〕，SCN^-消失，血紅色褪去。

對反應(3)，F^-不能與Fe³⁺發生氧化還原反應，也不能與SCN^-發生反應，到底發生什么反應呢？對比后面實驗，因發生反應：KF+HCl====HF+KCl，即溶液中的F^-和Fe³⁺發生反應致使平衡左移，血紅色褪去(生成更穩定的絡離子)。