Question

1．某小組同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了一系列Fe²⁺與Fe³⁺的相關(guān)實(shí)驗(yàn)．
【實(shí)驗(yàn)I】配制FeCl₂溶液
取部分變質(zhì)的氯化亞鐵固體[含有難溶性雜質(zhì)Fe（OH）₂Cl]，向其中加入稀鹽酸，使其   完全溶解，再加入稍過(guò)量的鐵粉．
【實(shí)驗(yàn)Ⅱ】Fe²⁺與H₂O₂的反應(yīng)
10mL0.1mol/LFeCl₂溶液（含HCl）$\stackrel{滴加KSCN溶液}{→}$無(wú)明顯現(xiàn)象$\stackrel{滴加少量H_{2}O_{2}溶液}{→}$溶液變紅

【實(shí)驗(yàn)Ⅲ】Fe^3-與I^-的反應(yīng)
10mL 0.1mol/LKI溶液$\stackrel{滴加6滴0.1mol/LFeCl_{3}溶液}{→}$黃色溶液
回答下列問(wèn)題：
（1）寫出實(shí)驗(yàn)I中Fe（OH）₂Cl與鹽酸反應(yīng)的離子方程式Fe（OH）₂Cl+2H⁺=Fe³⁺+2H₂O+Cl^-．加入稍過(guò)量Fe粉的作用是將鐵離子還原為亞鐵離子．
（2）請(qǐng)用離子方程式解釋實(shí)驗(yàn)II中滴加少量H₂O₂后溶液變紅的原因．
（3）綜合分析實(shí)驗(yàn)III的現(xiàn)象，推測(cè)黃色溶液中含有的溶質(zhì)微粒有K⁺、Cl^-和Fe³⁺、Fe²⁺、I₂、I^-．據(jù)此該小組同學(xué)提出，F(xiàn)e³⁺與I^-反應(yīng)寫成2Fe³⁺+2I^-→2Fe²⁺+I₂是不符合實(shí)際情況的，正確的書寫方式應(yīng)為：2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂．
（4）某同學(xué)取2mL黃色溶液用6mL CCl₄分三次洗滌后，再往水層中滴加KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)溶液未變紅．洗滌時(shí)所用的主要玻璃儀器是分液漏斗．
請(qǐng)解釋為何最終溶液不變紅的原因．
（已知Fe³⁺用KSCN檢驗(yàn)時(shí)最低顯色濃度為1×10^-5mol/L）

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)I中Fe（OH）₂Cl與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，過(guò)量的鐵會(huì)和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵；
（2）10mL•mol/LFeCl₂溶液（含HCl）滴入KSCN溶液無(wú)變化，加入過(guò)氧化氫溶液變紅色，過(guò)氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子；
（3）10mL 0.1mol/LKI溶液，滴入6滴0.1mol/LFeCl₃溶液得到黃色溶液，KI溶液過(guò)量，滴加KSCN溶液會(huì)使溶液變紅色證明含鐵離子，滴入淀粉溶液變藍(lán)色，證明含有碘單質(zhì)，同時(shí)含鐵離子和碘離子說(shuō)明反應(yīng)為可逆反應(yīng)；
（4）用6mL CCl₄分三次洗滌后萃取碘單質(zhì)，使得化學(xué)平衡正向進(jìn)行，鐵離子變化為亞鐵離子，F(xiàn)e³⁺用KSCN檢驗(yàn)時(shí)最低顯色濃度為1×10^-5mol/L，據(jù)此分析；

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)I中Fe（OH）₂Cl與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，過(guò)量的鐵會(huì)和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，反應(yīng)的離子方程式為：Fe（OH）₂Cl+2H⁺=Fe³⁺+2H₂O+Cl^-，加入稍過(guò)量Fe粉的作用是將鐵離子還原為亞鐵離子，2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，防止Fe²⁺氧化變質(zhì)，
故答案為：Fe（OH）₂Cl+2H⁺=Fe³⁺+2H₂O+Cl^-，將Fe³⁺還原為Fe²⁺，防止Fe²⁺氧化變質(zhì)；
（2）10mL•mol/LFeCl₂溶液（含HCl）滴入KSCN溶液無(wú)變化，加入過(guò)氧化氫溶液變紅色，過(guò)氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，鐵離子結(jié)合硫氰酸根離子生成血紅色溶液，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O，F(xiàn)e³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，
故答案為：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O，F(xiàn)e³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
（3）10mL 0.1mol/LKI溶液，滴入6滴0.1mol/LFeCl₃溶液得到黃色溶液，KI溶液過(guò)量，滴加KSCN溶液會(huì)使溶液變紅色證明含鐵離子，滴入淀粉溶液變藍(lán)色，證明含有碘單質(zhì)，同時(shí)含鐵離子和碘離子說(shuō)明反應(yīng)為可逆反應(yīng)，推測(cè)黃色溶液中含有的溶質(zhì)微粒有K⁺、Cl^-和Fe³⁺、Fe²⁺、I₂、I^-，F(xiàn)e³⁺與I^-反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂，
故答案為：Fe³⁺、Fe²⁺、I₂、I^-，2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂；
（4）某同學(xué)取2mL黃色溶液用6mL CCl₄分三次洗滌后，再往水層中滴加KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)溶液未變紅．洗滌時(shí)是利用分液漏斗裝置，所用的主要玻璃儀器是分液漏斗，
6mL CCl₄分三次洗滌后萃取碘單質(zhì)，2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂，使得化學(xué)平衡正向進(jìn)行，鐵離子變化為亞鐵離子，F(xiàn)e³⁺用KSCN檢驗(yàn)時(shí)最低顯色濃度為1×10^-5mol/L，當(dāng)鐵離子濃度低于此濃度無(wú)法顯色，
故答案為：I₂被萃取至CCl₄中，平衡向生成亞鐵離子的方向進(jìn)行，多次萃取后鐵離子濃度低于1×10^-5mol/L，無(wú)法顯色．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)、離子檢驗(yàn)、萃取分液的理解應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的判斷，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．