Question

鐵鹽、亞鐵鹽是實驗室常用的藥品．根據題意完成下列填空：
（1）若向硫酸亞鐵溶液中滴加稀硝酸，可以看到溶液逐漸變黃．為檢驗最后溶液中是否還有亞鐵離子剩余，可以

 

；向已酸化的FeCl₃溶液中逐滴加入Na₂S溶液，有淺黃色沉淀生成，溶液逐漸變為淺綠色．寫出該反應的離子方程式

 

．
（2）向FeSO₄溶液中加幾滴硫氰化鉀溶液，無現象，再滴加H₂O₂，溶液變紅，繼續滴加H₂O₂，紅色逐漸褪去，且有氣泡產生．呈紅色的物質是

 

（寫化學式）．
已知：11H₂O₂+2SCN^-→2SO₄^2-+2CO₂↑+N₂↑+10H₂O+2H⁺
若生成1mol N₂，H₂O₂和SCN^-的反應中轉移電子物質的量是

 

mol．
（3）由以上實驗，推斷Fe²⁺、S^2-和SCN^-的還原性強弱

 

（按從強到弱順序排列）．
（4）向FeCl₃溶液中加入KOH溶液至過量，微熱，再通入Cl₂，可觀察到溶液呈紫色（高鐵酸鉀：K₂FeO₄）．寫出此過程的離子方程式、配平并標出電子轉移的數目和方向

 

．

Answer 1

分析：（1）在有鐵離子存在的溶液檢驗溶液中是否還有亞鐵離子，根據亞鐵離子的還原性，加酸性高錳酸鉀；鐵離子和硫離子發生氧化還原反應；
（2）溶液變紅是因為亞鐵離子被氧化為鐵離子，鐵離子與硫氰根離子形成絡合物，SCN^-中的硫-2價→+6價，C的化合價未變，氮-3價→0價，升高（6+2）×2+3×2=22；
（3）由（1）知還原性S^2-＞Fe²⁺，又因為向FeSO₄溶液中加幾滴硫氰化鉀溶液，無現象，再滴加H₂O₂，溶液變紅，繼續滴加H₂O₂，紅色逐漸褪去，且有氣泡產生，首先反應的量亞鐵離子，然后才氧化硫氰根離子，故還原性Fe²⁺＞SCN^-；
（4）氯氣的強氧化性將鐵離子氧化為正六價的K₂FeO₄，氫氧化鐵是還原劑，氯氣是氧化劑，1mol氫氧化鐵失去3mole^-．

解答：解：（1）在有鐵離子存在的溶液檢驗溶液中是否還有亞鐵離子，根據亞鐵離子的還原性，加酸性高錳酸鉀，具體操作為：取樣，在樣品中滴加酸性高錳酸鉀溶液，若紫色褪去，則說明亞鐵離子有剩余；鐵離子和硫離子發生氧化還原反應，方程式為2Fe³⁺+S^2-═2Fe²⁺+S↓，
故答案為：取樣，在樣品中滴加酸性高錳酸鉀溶液，若紫色褪去，則說明亞鐵離子有剩余；2Fe³⁺+S^2-═2Fe²⁺+S↓；
（2）溶液變紅是因為亞鐵離子被氧化為鐵離子，鐵離子與硫氰根離子形成絡合物Fe（SCN）₃，SCN^-中的硫-2價→+6價，C的化合價未變，氮-3價→0價，升高（6+2）×2+3×2=22，所以生成1mol氮氣，轉移電子物質的量是22mol，故答案為：Fe（SCN）₃；22；
（3）由（1）知還原性S^2-＞Fe²⁺，又因為向FeSO₄溶液中加幾滴硫氰化鉀溶液，無現象，再滴加H₂O₂，溶液變紅，繼續滴加H₂O₂，紅色逐漸褪去，且有氣泡產生，首先反應的量亞鐵離子，然后才氧化硫氰根離子，故還原性Fe²⁺＞SCN^-，綜上所述還原性強弱順序為：S^2-＞Fe²⁺＞SCN^-，故答案為：S^2-＞Fe²⁺＞SCN^-；
（4）氯氣的強氧化性將鐵離子氧化為正六價的K₂FeO₄，氫氧化鐵是還原劑，氯氣是氧化劑，1mol氫氧化鐵失去3mole^-，配平并標出電子轉移的數目和方向為，故答案為：．

點評：本題考查鐵及化合物的性質，亞鐵離子的檢驗、微粒還原性的強弱和氧化還反應中電子轉移數目和方向，難度適中．