Question

11．化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組擬通過實(shí)驗(yàn)探究“新制的還原性鐵粉和適量鹽酸的反應(yīng)生成FeCl₂還是FeCl₃”．請你參與探究并回答有關(guān)問題：
（1）一位同學(xué)向所得溶液中滴加NaOH溶液的方法來驗(yàn)證溶液中含有Fe²⁺．
①這位同學(xué)可觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀，迅速變灰綠色，最終變紅棕色沉淀，
②請寫出對應(yīng)的化學(xué)方程式FeCl₂+2NaOH═Fe（OH）₂↓，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．
（2）另一位同學(xué)向反應(yīng)后的溶液中先滴加KSCN溶液，再向其中滴加新制氯水，溶液呈現(xiàn)血紅色，但當(dāng)?shù)渭舆^量新制氯水時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)紅色褪去．為了弄清溶液紅色褪去的原因，同學(xué)們查到如下資料：鐵有一種化合物稱為高鐵酸鹽（含有FeO₄^2-）．②新制氯水含有大量氯氣分子．③氯氣具有很強(qiáng)的氧化性．于是同學(xué)們提出兩種假設(shè)，
①第一種假設(shè)是：Cl₂可將Fe³⁺氧化為FeO₄^2-，請寫出該離子反應(yīng)方程式2Fe³⁺+3Cl₂+8H₂O═2FeO₄^2-+6Cl^-+16H⁺．
②第二種假設(shè)是：SCN^-被Cl₂氧化（用文字表達(dá)）．
（3）有一瓶未加稀硫酸與鐵屑的FeSO₄溶液，在空氣中放置一段時(shí)間后，溶液顏色變黃且有紅褐色渾濁．
寫出并配平上述變化的化學(xué)反應(yīng)方程式：12FeSO₄+3O₂+6H₂O=4Fe₂（SO₄）₃+4Fe（OH）₃↓．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)NaOH溶液與FeCl₂溶液先后發(fā)生反應(yīng)：FeCl₂+2NaOH═Fe（OH）₂↓，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃，可觀察到產(chǎn)生白色沉淀，迅速變灰綠色，最終變紅棕色沉淀；
（2）①根據(jù)Cl₂做氧化劑被還原生成氯離子，F(xiàn)e³⁺被氧化為FeO₄^2-，確定反應(yīng)物和生成物，然后根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等和原子守恒配平；
②SCN^-中S為負(fù)二價(jià)，N為負(fù)三價(jià)均為最低價(jià)有被氧化的可能，溶液的顏色會逐漸褪去，可能溶液中的SCN^-被過量的氯水氧化；
（3）FeSO₄溶液，在空氣中放置一段時(shí)間后，被空氣中的氧氣氧化生成硫酸鐵和氫氧化鐵的紅褐色渾濁．

解答 解：（1）NaOH溶液與FeCl₂溶液先后發(fā)生反應(yīng)：FeCl₂+2NaOH═Fe（OH）₂↓，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃，可觀察到產(chǎn)生白色沉淀，迅速變灰綠色，最終變紅棕色沉淀，
故答案：產(chǎn)生白色沉淀，迅速變灰綠色，最終變紅棕色沉淀；FeCl₂+2NaOH═Fe（OH）₂↓，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；
（2）①Cl₂做氧化劑被還原生成氯離子，F(xiàn)e³⁺被氧化為FeO₄^2-，根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等和原子守恒得：2Fe³⁺+3Cl₂+8H₂O═2FeO₄^2-+6Cl^-+16H⁺，
故答案為：2Fe³⁺+3Cl₂+8H₂O═2FeO₄^2-+6Cl^-+16H⁺；
②SCN^-中S為負(fù)二價(jià)，N為負(fù)三價(jià)均為最低價(jià)有被氧化的可能，溶液的顏色會逐漸褪去，可能溶液中的SCN^-被過量的氯水氧化，
故答案為：SCN^-被Cl₂氧化；
（3）FeSO₄溶液，在空氣中放置一段時(shí)間后，被空氣中的氧氣氧化生成硫酸鐵和氫氧化鐵的紅褐色渾濁，反應(yīng)方程式為：12 FeSO₄+3O₂+6H₂O=4Fe₂（SO₄） ₃+4 Fe（OH）₃↓，故答案為：12 FeSO₄+3O₂+6H₂O=4Fe₂（SO₄） ₃+4 Fe（OH）₃↓．

點(diǎn)評 本題是實(shí)驗(yàn)探究題，難度中等，解題需正確獲取題干信息并能靈活運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識，進(jìn)行分析問題、解決問題．