Question

19．小明很喜歡化學實驗課，今天要學習“探究鐵及其化合物的氧化性或還原性”．
（1）實驗前小明預測說：Fe²⁺肯定既有還原性又有氧化性．你認為他預測的依據(jù)是：因為Fe²⁺中鐵元素化合價處于中間價態(tài)，可以升高也可以降低．
（2）小明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^-1FeCl₂溶液、KSCN溶液、新制氯水．
①若小明計劃在0.1mol•L^-1FeCl₂溶液滴入新制氯水，探究Fe²⁺的還原性，你預計可能發(fā)生的反應和現(xiàn)象是：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺（寫離子方程式）、溶液由淺綠色變棕黃（黃） 色．
②實驗中，小明發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象不太明顯，老師分析可能是產(chǎn)物的含量太低，建議可以通過檢驗Fe²⁺被氧化的產(chǎn)物Fe³⁺的存在以獲取證據(jù)．你認為可選KSCN溶液滴入小明所得的混合液中，并通過溶液出現(xiàn)溶液呈血紅色的現(xiàn)象，證明小明的觀點和實驗方案都是正確的．
③對于證明Fe²⁺具有氧化性，小明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，結果銅片沒變化，鋅粒逐漸變小．由此說明三種金屬的還原性由強至弱的順序為：Zn Fe Cu （或Zn＞Fe＞Cu）．
（3）小明分析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請你為小明梳理相關問題：若Fe²⁺在反應中表現(xiàn)出氧化性應轉化成Fe（填微粒符號，下同），若Fe²⁺在反應中表現(xiàn)出還原性應轉化成Fe³⁺．
②實際上Fe²⁺的還原性較強，實驗室的FeCl₂溶液常因氧化而變質．除雜的方法是：加入過量鐵粉，過濾，相關反應的離子方程式：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．

Answer 1

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)氯水中的氯氣具有強氧化性能氧化亞鐵離子，溶液由淺綠色變?yōu)辄S色；
②驗證三價鐵離子的方法是硫氰酸鉀溶液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(chǎn)物分析判斷；
（3）①若Fe²⁺在反應中表現(xiàn)出氧化性，化合價降低到0價，為Fe；若Fe²⁺在反應中表現(xiàn)出還原性需要元素化合價升高，變化為三價鐵離子；
②防止亞鐵鹽溶液被氧化，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，處于中間價態(tài)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：因為Fe²⁺中鐵元素化合價處于中間價態(tài)，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源和亞鐵離子為鐵離子，反應的離子方程式為：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；
溶液顏色從淺綠色變?yōu)樽攸S（黃）色；
故答案為：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；棕黃（黃）；
②通過檢驗Fe²⁺被氧化的產(chǎn)物Fe³⁺的存在以獲取證據(jù)．需要的試劑為硫氰酸鉀溶液，發(fā)生反應，F(xiàn)e³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，溶液變血紅色，
故答案為：KSCN溶液；溶液呈血紅；
③金屬單質都具有還原性，分別將銅片、鋅粒投入FeCl₂溶液中，結果銅片沒變化，鋅粒逐漸變小，發(fā)生反應Zn+Fe²⁺=Fe+Zn²⁺；氧化還原反應中還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物，鋅的還原性大于鐵，鐵大于銅，
故答案為：Zn Fe Cu （或Zn＞Fe＞Cu）；
（3）①若Fe²⁺在反應中表現(xiàn)出氧化性，化合價降低做氧化劑，只能降到0價為金屬鐵，若Fe²⁺在反應中表現(xiàn)出還原性，鐵元素化合價升高為三價，應轉化成三價鐵離子；
故答案為：Fe，F(xiàn)e³⁺；
②實驗室的FeCl₂溶液常因氧化而變質，為反之亞鐵離子的氧化，需要加入還原鐵粉，發(fā)生反應2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，所以避免亞鐵離子的氧化，需加入過量鐵粉，過濾，
故答案為：加入過量鐵粉，過濾；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，鐵及其化合物性質的應用，離子檢驗的方法應用，氧化還原反應概念的分析判斷，題目難度中等．