Question

10．某化學興趣小組利用下列試劑：鐵粉、鋅粉、0.1mol/L FeCl₃溶液，0.1mol/L FeCl₂溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe²⁺、Fe³⁺的氧化性、還原性，并利用實驗結論解決一些問題．
（1）用所給試劑寫出體現Fe²⁺具有還原性的反應的化學方程式2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃．
（2）設計實驗方案，完成下列表格．

探究內容	實驗方案	實驗現象
探究Fe3+具有氧化性	取少量0.1mol/L FeCl3溶液，往溶液中加入足量鐵粉，再加入少量KSCN溶液．	加入鐵粉后，溶液顏色變為淺綠色．加入KSCN溶液后，溶液不變色．

（3）該興趣小組為說明“Fe²⁺具有氧化性”，提出了向FeCl₂溶液中加入鋅粉，觀察實驗現象的方案，該反應的離子方程式為Fe²⁺+Zn═Zn²⁺+Fe．
（4）某反應中反應物與生成物有Fe³⁺、Mn²⁺、H⁺、MnO₄^-、H₂O和一種未知離子X．
①已知MnO₄^-在反應中得到電子，則X是Fe²⁺．
②該反應的離子方程式是MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）亞鐵離子居于中間價態，鐵元素化合價由+2價升高為+3價表現還原性；
（2）探究亞鐵離子具有還原性，依據圖表中實驗步驟，加入鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵溶液，加入硫氰酸鉀溶液不變紅色，證明無鐵離子；
（3）鋅和亞鐵離子反應發生置換反應生成鐵和鋅離子；
（4）①已知MnO₄^-在反應中得到電子，依據氧化還原反應電子守恒，X為亞鐵離子失電子發生氧化反應；
②高錳酸根離子具有氧化性在酸溶液這氧化亞鐵離子為鐵離子，本身被還原為錳離子．

解答 解：（1）依據分析可知：加入氧化劑氯水會氧化亞鐵離子為鐵離子，化學反應方程式為：2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃；故答案為：2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃；
（2）探究鐵離子具有氧化性，依據圖表中實驗步驟，取少量0.1mol/L FeCl₃溶液，往溶液中加入足量鐵粉，再加入少量KSCN溶液，加入鐵粉后，發生反應Fe+2FeCl₃=3FeCl₂，溶液顏色變為淺綠色，加入硫氰酸鉀溶液不變紅色，證明無鐵離子，
故答案為：淺綠色；不變色；
（3）鋅和亞鐵離子反應發生置換反應生成鐵和鋅離子，反應的離子方程式為：Fe²⁺+Zn═Zn²⁺+Fe，
故答案為：Fe²⁺+Zn═Zn²⁺+Fe；
（4）①已知MnO₄^-在反應中得到電子，依據氧化還原反應電子守恒，元素化合價有升高和降低，所以判斷X為亞鐵離子失電子發生氧化反應，
故答案為：Fe²⁺；
②高錳酸根離子具有氧化性在酸溶液這氧化亞鐵離子為鐵離子，本身被還原為錳離子，反應的離子方程式為：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
故答案為：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O．

點評 本題考查鐵及其化合物的性質實驗，為高考常見題型，側重考查離子性質和離子檢驗的實驗方法設計和反應現象分析，離子方程式書寫，這些知識點都是考查熱點，也是學習重點，要求學生具有分析和解決問題的能力，難度不大．