Question

15．某化學小組欲探究鐵及其化合物的氧化性和還原性，請回答下列問題：
（1）除膠頭滴管外，你認為本實驗必不可缺少的一種玻璃儀器是試管．
（2）實驗?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．
實驗記錄（按編號填寫）：

序號	實驗內(nèi)容	實驗現(xiàn)象	離子方程式	實驗結(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	①	Fe2+具有還原性
②	在FeCl2溶液中加入鋅片	/	Zn+Fe2+=Zn2++Fe	②
③	在FeCl3溶液中加入足量鐵粉	③	Fe+2Fe3+=3Fe2+	Fe3+具有氧化性
④	④	/	/	Fe3+具有氧化性

實驗結(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．
（3）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：A E F．（多選）
A．Cl₂    B．Na    C．Na⁺    D．Cl^-    E．SO₂    F．NO₂
（4）亞鐵鹽在溶液中易被氧化，而實驗室中需要純凈的亞鐵鹽溶液．那么保存亞鐵鹽溶液時應(yīng)該如何防止亞鐵鹽氧化？

Answer 1

分析 （1）探究鐵及其化合物的氧化性和還原性，需要在試管中滴加試劑發(fā)生反應(yīng)；
（2）實驗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；
（3）元素化合價可以升高也可以降低的既有氧化性，又有還原性；
（4）可加入還原性Fe粉保存亞鐵鹽．

解答 解：（1）探究鐵及其化合物的氧化性和還原性，需要在試管中滴加試劑發(fā)生反應(yīng)，則本實驗必不可缺少的一種玻璃儀器是試管，
故答案為：試管；
（2）由實驗過程及結(jié)論可知，實驗?zāi)康氖翘骄胯F及其化合物的氧化性和還原性，
故答案為：探究鐵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元素的化合價降低，F(xiàn)e³⁺具有氧化性；則得到實驗結(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：

序號	實驗內(nèi)容	實驗現(xiàn)象	離子方程式	實驗結(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	/	/

（3）元素化合價可以升高也可以降低的既有氧化性，又有還原性；
A．Cl₂ 中鋁元素化合價可以升高為+1價，也可以降低為-1價，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錯誤；
C．Na⁺ 元素化合價只能降低，表現(xiàn)為氧化性，故C錯誤；
D．Cl^- 元素化合價處在最低價，化合價只能升高表現(xiàn)還原性，故D錯誤；
E．SO₂ 中 硫元素化合價可以升高為+6價，也可以降低為-2價，表現(xiàn)為氧化性和還原性，故E正確；
F．NO₂ 中氮元素化合價可以升高為+5價，也可以降低為+2價，表現(xiàn)為氧化性和還原性，故F正確；
故答案為：A E F；
（4）亞鐵鹽在溶液中易被氧化，而實驗室中需要純凈的亞鐵鹽溶液．那么保存亞鐵鹽溶液時應(yīng)該在亞鐵鹽溶液中加入少量鐵單質(zhì)防止亞鐵鹽被氧化，
答：在亞鐵鹽溶液中加入少量鐵單質(zhì)．

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