Question

6．某班同學用如下實驗探究Fe²⁺、Fe³⁺的性質．回答下列問題：
（1）分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol/L的溶液．在FeCl₂溶液中需加入少量鐵屑，其目的是防止氯化亞鐵被氧化．
（2）甲組同學取2mLFeCl₂溶液．加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl₂可將Fe²⁺氧化．FeCl₂溶液與氯水反應的離子方程式為Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-．
（3）乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹，該組同學在2mLFeCl₂溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是隔離空氣（排除氧氣對實驗的影響）．
（4）丙組同學取10mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl₃溶液混合．分別取2mL此溶液于3 支試管中進行如下實驗：
①第一支試管中加入1mLCCl₄充分振蕩、靜置，CCl₄層呈紫色；
②第二只試管中加入1滴K₃[Fe（CN）₆]溶液，生成藍色沉淀；
③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅．
實驗②檢驗的離子是Fe²⁺（填離子符號）；實驗①和③說明：在I^-過量的情況下，溶液中仍含有Fe³⁺（填離子符號），由此可以證明該氧化還原反應為可逆反應．
（5）丁組同學向盛有H₂O₂溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl₂溶液，溶液變成棕黃色，發生反應的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；一段時間后，溶液中有氣泡出現，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成．產生氣泡的原因是鐵離子做過氧化氫分解催化劑分解生成氧氣；生成沉淀的原因是過氧化氫分解反應放熱，促進Fe³⁺的水解平衡正向移動（用平衡移動原理解釋）．

Answer 1

分析 （1）鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，氯化亞鐵溶液中加入鐵粉防止氯化亞鐵被氧化；
（2）氯氣具有氧化性能氧化氯化亞鐵為氯化鐵；
（3）煤油不溶于水，密度比水小，分層后可以隔離溶液與空氣接觸，排除氧氣對實驗的影響；
（4）加入1滴K₃[Fe（CN）₆]溶液，生成藍色沉淀是亞鐵離子的檢驗特征反應現象，第一支試管中加入1mL CCl₄充分振蕩、靜置，CCl₄層顯紫色說明生成I₂，碘離子被鐵離子氧化為碘單質，隨濃度變小，碘離子在稀的氯化鐵溶液中不發生氧化還原反應；
（5）向盛有H₂O₂溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl₂溶液，溶液變成棕黃色，說明過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，鐵離子對過氧化氫分解起到催化劑作用，過氧化氫分解反應放熱，促進Fe³⁺的水解平衡正向移動．

解答 解：（1）鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，在FeCl₂溶液中需加入少量鐵屑，其目的是防止氯化亞鐵被氧化，
故答案為：防止氯化亞鐵被氧化；
（2）氯氣具有氧化性能氧化氯化亞鐵為氯化鐵，反應的離子方程式為：Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案為：Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）煤油不溶于水，密度比水小，分層后可以隔離溶液與空氣接觸，排除氧氣對實驗的影響，
故答案為：隔離空氣（排除氧氣對實驗的影響）；
（4）加入1滴K₃[Fe（CN）₆]溶液，生成藍色沉淀是亞鐵離子的檢驗特征反應現象，實驗②檢驗的離子是Fe²⁺，①第一支試管中加入1mL CCl₄充分振蕩、靜置，CCl₄層顯紫色說明生成I₂，碘離子被鐵離子氧化為碘單質，反應的離子方程式為：2I^-+2Fe³⁺=2Fe²⁺+I₂，③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明隨濃度變小，碘離子在稀的氯化鐵溶液中不發生氧化還原反應，仍含有鐵離子，在I^-過量的情況下，溶液中仍含有Fe³⁺，說明該反應為可逆反應．
故答案為：Fe²⁺；Fe³⁺；可逆反應．
（5）向盛有H₂O₂溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl₂溶液，溶液變成棕黃色，說明過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，反應的離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，鐵離子對過氧化氫分解起到催化劑作用，產生氣泡的原因是鐵離子做過氧化氫分解催化劑分解生成氧氣，氯化鐵溶液中存在水解平衡，Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，水解反應為吸熱反應，過氧化氫分解放出熱量，促進Fe³⁺的水解平衡正向移動．
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；鐵離子做過氧化氫分解催化劑分解生成氧氣；過氧化氫分解反應放熱，促進Fe³⁺的水解平衡正向移動．

點評 本題考查了鐵架化合物性質、主要是溶液配制、離子方程式書寫、離子檢驗、鹽類水解等知識點，注意題干信息的分析判斷，題目難度中等．