Question

2．Cl₂能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺．在學(xué)習(xí)元素周期律后，某學(xué)習(xí)小組欲研究Br₂和I₂能否將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，研究過程如下：
I．理論預(yù)測
甲同學(xué)認(rèn)為Br₂和I₂都可能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；乙同學(xué)認(rèn)為Br₂和I₂可能都不會將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；丙同學(xué)認(rèn)為還有一種可能．
丙同學(xué)的觀點是Br₂能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，I₂可能不行．
Ⅱ．進行實驗

實驗	步驟	操作	現(xiàn)象
一	①	向試管A中加入2mLFeCl2溶液，滴加少量溴水，振蕩	溶液變?yōu)辄S色
	②	滴加少量KSCN溶液	溶液變?yōu)榧t色
二	①	向試管B中加入2mL FeCl2溶液和0.5mL苯，將膠頭滴管伸入下層溶液，加入約0.5mL稀碘水	溶液變?yōu)辄S色
	②	滴加少量KSCN溶液	溶液沒有出現(xiàn)紅色

Ⅲ．實驗現(xiàn)象的分析與解釋
（1）甲同學(xué)認(rèn)為實驗一中現(xiàn)象說明溴水能將Fe²⁺氧化，反應(yīng)的離子方程式是2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-．
（2）乙同學(xué)認(rèn)為實驗二更嚴(yán)謹(jǐn)，試管B中加入苯的目的是加入苯能起到液封的作用，減少空氣對實驗的干擾．
（3）參照實驗二改進實驗一后，實驗現(xiàn)象與原來一致．綜合上述實驗中的現(xiàn)象，可判斷Cl₂、Br₂、I₂和Fe³⁺氧化性由強到弱的順序是Cl₂＞Br₂＞Fe³⁺＞I₂．
（4）用原子結(jié)構(gòu)解釋Cl₂、Br₂、I₂化學(xué)性質(zhì)遞變的原因是同一主族元素從上到下，原子核外電子層數(shù)依次增多，原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱，氧化性逐漸減弱．

Answer 1

分析 I．理論預(yù)測
甲同學(xué)認(rèn)為Br₂和I₂都可能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；思考的依據(jù)是Cl₂、Br₂、I₂均為第VIIA主族單質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)相似，都有較強的氧化性；
乙同學(xué)認(rèn)為Br₂和I₂可能都不會將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；丙同學(xué)的觀點是Br₂能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，I₂可能不行，思考的依據(jù)是從上到下鹵素單質(zhì)氧化性減弱；
Ⅲ．實驗現(xiàn)象的分析與解釋
（1）溴水能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，同時自身被還原成；
（2）亞鐵離子與空氣直接接觸會被氧化生成Fe³⁺，加入苯既可作為萃取劑又能起到液封的作用，減少空氣對實驗的影響；
（3）氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，由可判斷Cl₂、Br₂、I₂和Fe³⁺氧化性由強到弱的順序是Cl₂＞Br₂＞Fe³⁺＞I₂；
（4）根據(jù)元素周期表中同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律來分析．

解答 解：I．理論預(yù)測
第VIIA主族Cl₂、Br₂、I₂均為非金屬單質(zhì)，它們易得到電子，化學(xué)性質(zhì)相似，都有較強的氧化性，所以甲同學(xué)認(rèn)為Br₂和I₂都可能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；同一主族從上到下單質(zhì)氧化性逐漸減弱，所以乙同學(xué)認(rèn)為Br₂和I₂可能都不會將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；丙同學(xué)的觀點是Br₂能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，I₂可能不行，
故答案為：Br₂能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，I₂可能不行；
Ⅲ．（1）滴加少量KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，說明有Fe³⁺生成，溴水中的溴具有氧化性，亞鐵離子具有還原性，溴水能將Fe²⁺氧化，2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-，
故答案為：2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-；
（2）I₂的稀溶液和FeCl₃溶液均為黃色，故不能確定I₂能不能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；要檢驗亞鐵離子中有沒有Fe³⁺，應(yīng)當(dāng)讓亞鐵離子與空氣隔絕，因為與空氣直接接觸會被氧化生成Fe³⁺，故加入苯既可作為萃取劑又能起到液封的作用，減少空氣對實驗的影響，
故答案為：加入苯能起到液封的作用，減少空氣對實驗的干擾；
（3）參照實驗二改進實驗一后，滴加少量KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，說明有Fe³⁺生成，離子方程式為：2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-，氧化性Br₂＞Fe³⁺，溴單質(zhì)不能氧化氯離子，即Cl₂＞Br₂，I₂的稀溶液和FeCl₃溶液均為黃色，故不能確定I₂能不能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；實驗二：向試管B中加入2mL FeCl₂溶液和0.5mL苯，將膠頭滴管伸入下層溶液，加入約0.5mL稀碘水，滴加少量KSCN溶液，溶液沒有出現(xiàn)紅色，說明無Fe³⁺生成，說明Fe³⁺＞I₂，
故答案為：Cl₂＞Br₂＞Fe³⁺＞I₂；
（4）同一主族元素從上到下原子核外電子層數(shù)依次增多，原子半徑逐漸增大，原子核對外層電子的吸引力減弱，得電子能力逐漸減弱，氧化性減弱，故Cl₂、Br₂、I₂氧化Fe²⁺ 的能力逐漸減弱，
故答案為：同一主族元素從上到下原子核外電子層數(shù)依次增多，原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱，氧化性減弱．

點評 本題以Fe²⁺與鹵素單質(zhì)間的反應(yīng)為依托，考查了元素周期律，離子的檢驗，萃取等知識點，題目難度中等，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，理清實驗方案設(shè)計原理結(jié)合物質(zhì)之間的反應(yīng)來分析解答，元素周期律知識點是考查重點．