Question

9．回答下列關于鐵元素及其化合物的知識：
（1）向一支裝有FeCl₃溶液的試管中滴加NaOH溶液，現象為紅褐色沉淀，
反應的離子方程式為Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓；
（2）為了檢驗某未知溶液是否含有Fe²⁺離子，兩位同學分別設計了以下實驗方案加以證明．
方案一：向一支裝有該未知溶液的試管中先通入氯氣，再滴加KSCN溶液，溶液呈現紅色，證明該未知溶液含有Fe²⁺離子；
方案二：向另一支裝有該未知溶液的試管中先滴加KSCN溶液，無現象，再通入氯氣，溶液變為紅色，證明該未知溶液含有Fe²⁺離子；
則請回答：
①你認為哪個方案較為合理方案二；
②寫出Fe²⁺與氯氣反應的離子方程式2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
③實驗室在保存含有Fe²⁺離子的溶液時，為了防止Fe²⁺離子變質，經常向其中加入鐵粉，其原因是（用離子方程式表示）2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺
④溶液變血紅色的原因是（用離子方程式表示）Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃．

Answer 1

分析 （1）FeCl₃溶液的試管中滴加NaOH溶液，生成的Fe（OH）₃是紅褐色沉淀；
（2）①方案一先通入氯氣，再滴加KSCN溶液，無論當初溶液中含的是Fe³⁺還是Fe²⁺均變紅，故無法證明未知溶液含有Fe²⁺離子；方案二先滴加KSCN溶液，無現象，說明溶液中沒有 Fe³⁺，此時再通入氯氣，溶液變為紅色，說明這時又有 Fe³⁺，而這 Fe³⁺ 只能是通入氯氣后將 Fe²⁺氧化得來的，所以能說明原溶液中有 Fe²⁺，方案二合理；
②Fe²⁺與氯氣反應被氧化為Fe³⁺，氯氣被還原為氯離子；
③向Fe²⁺的溶液中加入鐵粉，可將生成的Fe³⁺還原為亞鐵離子；
④鐵離子遇到硫氰根離子結合生成紅色溶液．

解答 解：（1）向一支裝有FeCl₃溶液的試管中滴加NaOH溶液，發生反應：FeCl₃ +3NaOH═Fe（OH）₃↓+3NaCl，Fe（OH）₃ 為紅褐色沉淀，
故現象為生成紅褐色沉淀反應的離子方程式為：Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，
故答案為：紅褐色沉淀，Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓；
（2）①方案一先通入氯氣，再滴加KSCN溶液，溶液呈現紅色，則未知溶液可能含有Fe²⁺離子，也可能含有的是Fe³⁺，故方案一不合理；
方案二先滴加KSCN溶液，無現象，說明溶液中沒有 Fe³⁺，此時再通入氯氣，溶液變為紅色，說明這時又有Fe³⁺，而這Fe³⁺ 只能是通入氯氣后將 Fe²⁺氧化得來的，所以能說明原溶液中有 Fe²⁺，方案二合理，
故答案為：方案二；
②Fe²⁺與氯氣反應的離子方程式：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，故答案為：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
③Fe²⁺離子變質是因為被空氣中的氧氣給氧化為了 Fe³⁺，所以此時加入鐵粉，就是為了能將生成的Fe³⁺還原為Fe²⁺：2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺，
故答案為：2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺；
④鐵離子遇到硫氰根離子結合生成紅色溶液，反應的離子方程式為：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃ ，
故答案為：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃ ．

點評 本題綜合考查了Fe²⁺和Fe³⁺的相互轉化以及檢驗，是一道比較基礎的題目，主要是離子檢驗方法的理解應用，掌握基礎是關鍵．