Question

10．某小組同學設計實驗探究Fe³⁺與Fe²⁺相互轉化，實驗方案及現象如下：
Ⅰ．配制FeCl₂溶液
取部分變質的氯化亞鐵固體[含有難溶性雜質Fe（OH）₂Cl]，向其中加入稀鹽酸，使其完全溶解，再加入適量鐵粉．
Ⅱ．實驗探究Fe³⁺與Fe²⁺相互轉化
實驗1：0.1mol/L FeCl₂溶液$\stackrel{滴加KSCN溶液}{→}$無明顯現象$\stackrel{滴加氯水}{→}$溶液變紅
實驗2：0.1mol/L FeCl₃溶液$\stackrel{滴加KSCN溶液}{→}$溶液變紅$\stackrel{滴加0.1mol/LKI溶液}{→}$溶液紅色未褪去
寫出Fe（OH）₂Cl與鹽酸反應的離子方程式Fe（OH）₂Cl+2H⁺=Fe³⁺+Cl^-+2H₂O．
（2）請用離子方程式解釋實驗1中滴加氯水后溶液變紅的原因2Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2Fe³⁺．
（3）實驗2的現象與預測不同，為探究可能的原因，該小組同學又進行了如下實驗，方案及現象如下：
步驟1：10mL 0.1mol/L KI溶液$\stackrel{滴加6滴0.1mol/LFeCl_{3}溶液}{→}$溶液明顯變黃
步驟2：將黃色溶液分為三份：
試管1 取2mL黃色溶液$\stackrel{滴加KSCN溶液}{→}$溶液變紅
試管2 取3mL黃色溶液$\stackrel{加2滴K_{3}[Fe（CN）_{6}]溶液}{→}$溶液變藍
試管3 取3mL黃色溶液$\stackrel{加入2mLCCl_{4}}{→}$取上層溶液$\stackrel{加2滴K_{3}[Fe（CN）_{6}]溶液}{→}$溶液變藍（比試管2中溶液顏色深）
①試管2中滴加K₃[Fe（CN）₆]檢驗的離子是Fe²⁺．
②黃色溶液中含有的溶質微粒有K⁺、Cl^- 和Fe³⁺、Fe²⁺、I₂．
③綜合上述實驗現象，得出的實驗結論是Fe³⁺與I^-的反應為可逆反應．

Answer 1

分析 （1）Fe（OH）₂Cl和鹽酸反應生成鹽和水；
（2）氯氣具有強氧化性，能把亞鐵離子氧化生成鐵離子；
（3）①亞鐵離子和鐵氰化鉀溶液反應生成藍色沉淀；
 ②碘離子和鐵離子發生氧化還原反應生成亞鐵離子和碘；
③鐵離子能使硫氰化鉀溶液呈紅色，亞鐵離子能和鐵氰化鉀溶液反應生成藍色沉淀．

解答 解：（1）Fe（OH）₂Cl和鹽酸反應生成鹽和水，離子反應方程式為：Fe（OH）₂Cl+2H⁺=Fe³⁺+Cl^-+2H₂O，
故答案為：Fe（OH）₂Cl+2H⁺=Fe³⁺+Cl^-+2H₂O；
（2）氯氣具有強氧化性，能被還原性的亞鐵離子氧化生成鐵離子，鐵離子和硫氰化鉀溶液反應生成絡合物而使溶液呈血紅色，離子反應方程式為：2Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2Fe³⁺，
故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2Fe³⁺；
（3）①亞鐵離子和鐵氰化鉀溶液反應生成藍色沉淀，這是亞鐵離子的特征反應，所以試管2中滴加K₃[Fe（CN）₆]檢驗的離子是Fe²⁺，故答案為：Fe²⁺；
 ②試管1說明溶液中含有鐵離子，試管2說明溶液中含有亞鐵離子，鐵離子和碘離子反應生成亞鐵離子和碘單質，導致溶液中還含有碘單質，所以黃色溶液中含有的溶質微粒有K⁺、Cl^- 和Fe³⁺、Fe²⁺、I₂，
故答案為：Fe³⁺、Fe²⁺、I₂；
③碘化鉀溶液和少量的氯化鐵溶液反應，溶液中存在鐵離子和亞鐵離子，說明Fe³⁺與I^-的反應為可逆反應，
故答案為：Fe³⁺與I^-的反應為可逆反應．

點評 本題考查了亞鐵離子和鐵離子之間的相互轉化，難度較大，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．