Question

6．某化學(xué)小組欲探究鐵及其化合物的氧化性和還原性，請(qǐng)回答下列問題：
（1）請(qǐng)幫他們完成以下實(shí)驗(yàn)報(bào)告：
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄胯F及其化合物的氧化性和還原性．
試劑：鐵粉、FeCl₃溶液、FeCl₂溶液、氯水、鋅片、銅片．
實(shí)驗(yàn)記錄：

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	離子方程式	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①	在FeCl2溶液中滴入適量氯水	溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色		Fe2+具有還原性
②	在FeCl2溶液中加入鋅片	（不寫）	Zn+Fe2+═Zn2++Fe
③	在FeCl3溶液中加入足量鐵粉		Fe+2Fe3+═3Fe2+	Fe3+具有氧化性
④		（不寫）		Fe3+具有氧化性

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：Fe只有還原性，F(xiàn)e³⁺只有氧化性，F(xiàn)e²⁺既有氧化性，又有還原性．
（2）根據(jù)以上結(jié)論判斷，下列物質(zhì)中既有氧化性，又有還原性的有：AEF．（填序號(hào)）
A．Cl₂     B．Na    C．Na⁺      D．Cl^-    E．SO₂      F．NO₂
（3）亞鐵鹽在溶液中易被氧化，而實(shí)驗(yàn)室中需要純凈的亞鐵鹽溶液．那么保存亞鐵鹽溶液時(shí)可以在溶液中加入少量鐵粉以防止亞鐵鹽被氧化．
（4）檢驗(yàn)亞鐵鹽溶液是否被氧化的操作步驟和現(xiàn)象是取少許亞鐵鹽溶液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，如果溶液變紅則說明亞鐵鹽被氧化．
（5）向FeCl₂溶液滴加NaOH溶液最終生成Fe（OH）₃濁液，該過程的現(xiàn)象為生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色，此過程中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)探究鐵離子的氧化性、亞鐵離子的還原性及相互轉(zhuǎn)化；
①在FeCl₂溶液中滴入適量氯水，生成氯化鐵，F(xiàn)e元素的化合價(jià)升高；
②在FeCl₂溶液中加入鋅片，由淺綠色變化為無色，鐵元素化合價(jià)降低生成鐵單質(zhì)；
③在FeCl₃溶液中加入足量鐵粉，反應(yīng)生成氯化亞鐵，溶液鹽酸棕黃色變化為淺綠色，F(xiàn)eCl₃中Fe元素的化合價(jià)降低；
④證明鐵離子具有氧化性，利用鐵離子在硫氰酸鉀溶液中生成血紅色溶液，再加入銅片或銅粉后紅色褪去；
（2）元素化合價(jià)可以升高也可以降低的既有氧化性，又有還原性；
（3）可加入還原性Fe粉保存亞鐵鹽；
（4）亞鐵鹽被氧化生成鐵鹽，鐵離子遇KSCN溶液變?yōu)榧t色；
（5）FeCl₂溶液中滴加NaOH生成Fe（OH）₃，后被空氣中氧氣氧化為Fe（OH）₃．

解答 解：（1）由實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)論可知，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄胯F及其化合物的氧化性和還原性，
①在FeCl₂溶液中滴入適量氯水，生成氯化鐵，離子反應(yīng)為：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，F(xiàn)e元素的化合價(jià)升高，則Fe²⁺具有還原性；
②在FeCl₂溶液中加入鋅片，由淺綠色變化為無色，鐵元素化合價(jià)降低生成鐵單質(zhì)，Zn+Fe²⁺=Zn²⁺+Fe，證明亞鐵離子具有氧化性；
③在FeCl₃溶液中加入足量鐵粉，反應(yīng)生成氯化亞鐵，溶液顏色由棕黃色變化為淺綠色，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，F(xiàn)eCl₃中Fe元素的化合價(jià)降低，F(xiàn)e³⁺具有氧化性；則得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論為Fe只有還原性，F(xiàn)e³⁺只有氧化性，F(xiàn)e²⁺既有氧化性，又有還原性，
④證明鐵離子具有氧化性，可以利用鐵離子在硫氰酸鉀溶液中生成血紅色溶液，再加入銅片或銅粉后紅色褪去，說明鐵離子具有氧化性氧化銅為銅離子，本身被還原為亞鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
故答案為：探究鐵及其化合物的氧化性和還原性；

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	離子方程式	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①			Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
②		/		Fe2+具有氧化性
③		溶液顏色由棕黃色變化為淺綠色
④	在FeCl3溶液中加入硫氰酸鉀溶液，然后加足量Cu	/	/

（2）元素化合價(jià)可以升高也可以降低的既有氧化性，又有還原性；
A．Cl₂ 中鋁元素化合價(jià)可以升高為+1價(jià)，也可以降低為-1價(jià)，說明既具有氧化性也具有還原性，故A正確；
B．Na是金屬只能失電子具有還原性，故B錯(cuò)誤；
C．Na⁺ 元素化合價(jià)只能降低，表現(xiàn)為氧化性，故C錯(cuò)誤；
D．Cl^- 元素化合價(jià)處在最低價(jià)，化合價(jià)只能升高表現(xiàn)還原性，故D錯(cuò)誤；
E．SO₂ 中 硫元素化合價(jià)可以升高為+6價(jià)，也可以降低為-2價(jià)，表現(xiàn)為氧化性和還原性，故E正確；
F．NO₂ 中氮元素化合價(jià)可以升高為+5價(jià)，也可以降低為+2價(jià)，表現(xiàn)為氧化性和還原性，故F正確；
故答案為：A E F；
（3）保存亞鐵鹽溶液時(shí)，在亞鐵鹽溶液中加入少量鐵粉防止亞鐵鹽被氧化，
故答案為：少量鐵粉；
（4）亞鐵鹽被氧化生成鐵鹽，鐵離子遇KSCN溶液變?yōu)榧t色，則檢驗(yàn)亞鐵鹽溶液是否被氧化的實(shí)驗(yàn)操作為向取少許亞鐵鹽溶液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，如果溶液變紅則說明亞鐵鹽被氧化；故答案為：取少許亞鐵鹽溶液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，如果溶液變紅則說明亞鐵鹽被氧化；
（5）FeCl₂溶液中滴加NaOH生成白色的Fe（OH）₂，迅速變成灰綠色，最終被氧化為紅褐色的Fe（OH）₃，反應(yīng)的方程式為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃，
故答案為：生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，把握發(fā)生的氧化還原反應(yīng)原理及反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�及歸納能力的考查，題目難度中等．