Question

為了“探究鐵及其化合物的氧化性或還原性”．
（1）實驗前同學預測：Fe²⁺肯定既有還原性又有氧化性．你認為他預測的依據(jù)是：

 

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（2）甲同學欲用實驗證明他的預測．實驗室提供了下列試劑：3%的H₂O₂溶液、鋅粒、銅片、0.1mol?L^-1 FeCl₂溶液、KSCN溶液、新制氯水．
①若計劃在0.1mol?L^-1　FeCl₂溶液中滴入新制氯水，探究Fe²⁺的還原性，你預計可能發(fā)生反應的離子方程式為

 

．
②實驗中，甲同學發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象不太明顯，老師分析可能是產物的含量太低，建議可以通過檢驗Fe²⁺反應的產物的存在以獲取證據(jù)．你認為可選

 

滴入小明所得的混合液中，并通過溶液出現(xiàn)

 

色的現(xiàn)象，證明該同學的觀點和實驗方案都是正確的．
③對于證明Fe²⁺具有氧化性，該同學認為金屬單質都具有還原性，并分別將銅片、鋅粒投入FeCl₂溶液中，結果鋅粒逐漸變�。�由此說明三種金屬的還原性由強至弱的順序為

 

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（3）甲同學分析H₂O₂中氧元素顯-1價（中間價），并提出疑問：H₂O₂與FeCl₂的反應時，F(xiàn)e²⁺還作氧化劑嗎？
①請你為該同學梳理相關問題：若Fe²⁺在反應中表現(xiàn)出氧化性應轉化成

 

（填微粒符號，下同），若Fe²⁺在反應中表現(xiàn)出還原性應轉化成

 

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②實際上Fe²⁺還原性較強，實驗室的FeCl₂溶液常因氧化而變質．除雜的方法是：

 

，相關反應的離子方程式：

 

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Answer 1

考點：鐵及其化合物的性質實驗

專題：實驗設計題

分析：（1）依據(jù)元素化合價分析物質具有的氧化性還原性判斷，元素化合價最高價具有氧化性，最低價具有還原性，據(jù)中間價態(tài)既具有氧化性又具有還原性；
（2）①在0.1mol?L^-1FeCl₂溶液滴入新制氯水，探究Fe²⁺的還原性，依據(jù)是氯水中的氯氣具有強氧化性，能氧化亞鐵離子；
②Fe²⁺被氧化成Fe³⁺，用硫氰化鉀溶液驗證Fe³⁺的存在，根據(jù)Fe³⁺遇鐵離子變血紅色判斷；
③氧化還原反應中還原劑的還原性大于還原產物分析判斷；
（3）①根據(jù)氧化性、還原性的概念判斷；
②Fe²⁺，被氧化為Fe³⁺，除掉Fe³⁺且不引入雜質離子需要加入鐵粉．

解答： 解：（1）元素化合價處于最高價只具有氧化性，處于最低價只具有還原性，F(xiàn)e²⁺處于中間價態(tài)，化合價既可以升高也可以降低，既具有氧化性又具有還原性；
故答案為：Fe²⁺中鐵元素化合價介于0價與+3價之間，化合價可以升高也可以降低；
（2）①在0.1mol?L^-1FeCl₂溶液滴入新制氯水，氯氣具有強氧化性能氧化亞鐵離子，生成+3價鐵離子，反應的離子方程式為：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；
故答案為：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；
②Fe²⁺被氧化的產物為Fe³⁺，檢驗Fe³⁺的存在可以驗證是否發(fā)生了氧化還原反應，檢驗Fe³⁺需要的試劑為硫氰化鉀溶液，發(fā)生反應：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，現(xiàn)象為：溶液變血紅色；
故答案為：KSCN溶液；血紅色；
③金屬單質都具有還原性，分別將銅片、鋅粒投入FeCl₂溶液中，鋅粒逐漸變小，發(fā)生了反應Zn+Fe²⁺=Fe+Zn²⁺，因為氧化還原反應中還原劑的還原性大于還原產物，故鋅的還原性大于鐵；銅片沒變化，證明銅的還原性小于鐵，故三種金屬的還原性由強至弱為：Zn Fe Cu；
故答案為：Zn Fe Cu；
（3）①若Fe²⁺在反應中表現(xiàn)出氧化性，化合價應該降低，變?yōu)?價，產物應該為鐵單質；若Fe²⁺在反應中表現(xiàn)出還原性，化合價應該升高，變?yōu)?3價，產物應該為Fe³⁺；注意：填微粒符號；
故答案為：①Fe；Fe³⁺；
②實驗室的FeCl₂溶液常因Fe2⁺被氧化而變質，變質后的溶液中含有Fe³⁺，除去Fe³⁺需要加入鐵粉，發(fā)生反應2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，使2Fe³⁺重新變成2Fe²⁺；
故答案為：加入適量鐵粉；2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．

點評：本題考查了元素化合價變化與氧化性還原性的關系判斷，離子檢驗的方法以及氧化還原反應概念的分析判斷，題目較簡單．