Question

5．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等如表：

編號	操作	現象等
Ⅰ	先向2mL 0.1mol/L FeC12溶液中滴加KSCN溶液，再滴加新制氯水	①滴加KSCN溶液后，溶液無明顯變化；滴加新制氯水后，溶液變變成紅色 ②FeC12溶液與新制氯水反應的離子方程式2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-
Ⅱ	先向2mL 0.1mol/L FeC13溶液中滴加KSCN溶液，再滴加0.1mol/L KI溶液	滴加KSCN溶液后，溶液變紅色；滴加KI溶液后，紅色無明顯變化

（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等如表：

編號	操作	現象等
Ⅲ	先向2mL 0.1mol/L KI溶液中滴加1mL 0.1mol/L FeC13溶液，再滴加KSCN溶液	滴加FeC13溶液后，溶液變成黃色；滴加KSCN溶液后，溶液變為紅色．根據實驗現象可以推測出Fe3+有可能與I-發生了氧化還原反應．

（3）上述實驗表明，Fe³⁺有可能與I^-發生反應．進一步查閱資料知，反應物的物質的量相同．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寫為2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂
（4）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．請填補表中的實驗內容．

編號	操作	現象及結論
Ⅳ	向2mL 0.1mol/L KI溶液中滴加1mL 0.1mol/L FeC13溶液，再滴加①再滴加淀粉溶液（或CCl4；或鐵氰化鉀溶液）	現象：溶液變藍． 結論：Fe3+能與I-發生氧化還原反應生成②I2，③Fe2+

Answer 1

分析 （1）Ⅰ．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，生成了碘單質，說明發生了氧化還原反應；
（3）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；
（4）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．

解答 解：（1）Ⅰ．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：無明顯變化；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，說明發生了氧化還原反應，
故答案為：氧化還原；
（3）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；
（4）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，
反應現象為：溶液變藍（或溶液分層，下層溶液為紫色；或生成藍色沉淀），
得出結論為：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）	I2；Fe2+

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點評 本題考查了性質實驗方案的設計與評價，題目難度中等，明確鐵離子和亞鐵離子的性質及檢驗方法為解答關鍵，注意掌握實驗方案設計與評價的原則，試題培養了學生的分析能力及化學實驗能力．