Question

某同學利用鐵與水蒸氣反應后的固體物質(zhì)進行了如下實驗：
（1）固體溶于稀鹽酸的化學方程式為______．
（2）試劑1的化學式是______．
（3）加入新制氯水后溶液紅色加深的原因是（用離子方程式表示）：______．
（4）某同學在實驗中加入了過量氯水，放置一段時間后，發(fā)現(xiàn)深紅色褪去，現(xiàn)對褪色原因進行探究．
①提出假設(shè)：
假設(shè)1：溶液中的+3價鐵被氧化為更高的價態(tài)；
假設(shè)2：______；
②設(shè)計方案：
為了對你所提出的假設(shè)2進行驗證，你設(shè)計的實驗方案是______．

Answer 1

解：（1）四氧化三鐵含有二價鐵和三價鐵和鹽酸發(fā)生反應的化學方程式為：Fe₃O₄+8HCl═2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O，
故答案為：Fe₃O₄+8HCl═2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O；
（2）試劑1加入后淡黃色溶液變?yōu)檠�紅色，證明加入稀鹽酸反應生成的溶液中含有三價鐵離子，檢驗三價鐵離子形成血紅色溶液的試劑為硫氰酸鉀溶液或硫氰酸按溶液等；所以化學式為KSCN或NH₄SCN；故答案為：KSCN或NH₄SCN；
（3）加入新制氯水后溶液紅色加深，說明二價鐵離子被氯氣氧化為三價鐵離子形成 的硫氰酸鐵濃度增大，溶液血紅色加深，所以發(fā)生的氧化還原反應的離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（4）①血紅色溶液是硫氰酸鐵的絡合物，在實驗中加入了過量氯水，放置一段時間后，發(fā)現(xiàn)深紅色褪去，證明硫氰酸鐵的絡合物不存在，可能是三件鐵離子不存在或硫氰酸根不存在，都有可能被加入的氯氣強氧化劑氧化，所以根據(jù)題意，假設(shè)2為SCN^-被過量的氯水氧化，
故答案為：SCN^-被過量的氯水氧化；
②實驗方案的依據(jù)是證明三價鐵離子的存在，所以在褪色的溶液中加入過量的硫氰酸鉀溶液，若出現(xiàn)血紅色，證明假設(shè)2正確，否則假設(shè)2不正確；
故答案為：取少量褪色后的溶液，滴加過量KSCN溶液，如果出現(xiàn)紅色，則說明假設(shè)2 正確，若不變紅，則假設(shè)2不正確；
分析：依據(jù)反應產(chǎn)物的實驗過程可知，固體加入稀鹽酸得到溶液為淡黃色，說明可能含有三價鐵離子，加入硫氰酸鉀溶液變紅進一步證明含三價鐵離子，加入氯水紅色加深說明溶液中含有亞鐵離子被氧化，生成的硫氰酸鐵濃度增大紅色加深；
（1）四氧化三鐵含有二價鐵和三價鐵，與鹽酸反應會生成氯化亞鐵和氯化鐵；
（2）能使三價鐵離子呈血紅色的試劑是硫氰酸鉀；
（3）加入新制氯水后溶液紅色加深，說明二價鐵離子被氯氣氧化為三價鐵離子形成 的硫氰酸鐵濃度增大，溶液血紅色加深；
（4）①深紅色褪去說明硫氰酸鐵不存在，或三價鐵被氧化或硫氰酸根被氧化，一定是不存在硫氰酸鐵；
②用膠頭滴管取少量褪色后的溶液于試管中，滴加過量KSCN溶液，如果溶液出現(xiàn)紅色，則說明假設(shè)2 正確，若溶液不變紅色，則假設(shè)2不正確．
點評：本題考查了鐵、二價鐵離子、三價鐵離子的化學性質(zhì)應用，主要考查鐵與水蒸氣的反應產(chǎn)物的分析判斷和驗證，三價鐵離子的檢驗方法，關(guān)鍵是實驗方案的設(shè)計．