Question

19．小明很喜歡化學(xué)實(shí)驗(yàn)課，今天要學(xué)習(xí)“探究鐵及其化合物的氧化性或還原性”．
（1）實(shí)驗(yàn)前小明預(yù)測(cè)說(shuō)：Fe²⁺肯定既有還原性又有氧化性．你認(rèn)為他預(yù)測(cè)的依據(jù)是：因?yàn)镕e²⁺中鐵元素化合價(jià)處于中間價(jià)態(tài)，可以升高也可以降低．
（2）小明欲用實(shí)驗(yàn)證明他的預(yù)測(cè)．實(shí)驗(yàn)室提供了下列試劑：3%的H₂O₂溶液、鋅粒、銅片、0.1mol•L^-1FeCl₂溶液、KSCN溶液、新制氯水．
①若小明計(jì)劃在0.1mol•L^-1FeCl₂溶液滴入新制氯水，探究Fe²⁺的還原性，你預(yù)計(jì)可能發(fā)生的反應(yīng)和現(xiàn)象是：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺（寫(xiě)離子方程式）、溶液由淺綠色變棕黃（黃） 色．
②實(shí)驗(yàn)中，小明發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象不太明顯，老師分析可能是產(chǎn)物的含量太低，建議可以通過(guò)檢驗(yàn)Fe²⁺被氧化的產(chǎn)物Fe³⁺的存在以獲取證據(jù)．你認(rèn)為可選KSCN溶液滴入小明所得的混合液中，并通過(guò)溶液出現(xiàn)溶液呈血紅色的現(xiàn)象，證明小明的觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)方案都是正確的．
③對(duì)于證明Fe²⁺具有氧化性，小明認(rèn)為金屬單質(zhì)都具有還原性，并分別將銅片、鋅粒投入FeCl₂溶液中，結(jié)果銅片沒(méi)變化，鋅粒逐漸變小．由此說(shuō)明三種金屬的還原性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)椋篫n Fe Cu （或Zn＞Fe＞Cu）．
（3）小明分析H₂O₂中氧元素顯-1價(jià)（中間價(jià)），并提出疑問(wèn)：H₂O₂與FeCl₂的反應(yīng)時(shí)，F(xiàn)e²⁺還作氧化劑嗎？
①請(qǐng)你為小明梳理相關(guān)問(wèn)題：若Fe²⁺在反應(yīng)中表現(xiàn)出氧化性應(yīng)轉(zhuǎn)化成Fe（填微粒符號(hào)，下同），若Fe²⁺在反應(yīng)中表現(xiàn)出還原性應(yīng)轉(zhuǎn)化成Fe³⁺．
②實(shí)際上Fe²⁺的還原性較強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)室的FeCl₂溶液常因氧化而變質(zhì)．除雜的方法是：加入過(guò)量鐵粉，過(guò)濾，相關(guān)反應(yīng)的離子方程式：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)元素化合價(jià)分析物質(zhì)具有的氧化性還原性判斷，元素化合價(jià)最高價(jià)具有氧化性，最低價(jià)具有還原性，據(jù)中間價(jià)態(tài)既具有氧化性又具有還原性；
（2）①在0.1mol•L^-1FeCl₂溶液滴入新制氯水，探究Fe²⁺的還原性，依據(jù)氯水中的氯氣具有強(qiáng)氧化性能氧化亞鐵離子，溶液由淺綠色變?yōu)辄S色；
②驗(yàn)證三價(jià)鐵離子的方法是硫氰酸鉀溶液遇鐵離子變血紅色判斷；
③氧化還原反應(yīng)中還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物分析判斷；
（3）①若Fe²⁺在反應(yīng)中表現(xiàn)出氧化性，化合價(jià)降低到0價(jià)，為Fe；若Fe²⁺在反應(yīng)中表現(xiàn)出還原性需要元素化合價(jià)升高，變化為三價(jià)鐵離子；
②防止亞鐵鹽溶液被氧化，需要加入鐵粉．

解答 解：（1）元素化合價(jià)處于最高價(jià)只具有氧化性，處于最低價(jià)只具有還原性，處于中間價(jià)態(tài)既可以升高也可以降低，既具有氧化性又具有還原性；
故答案為：因?yàn)镕e²⁺中鐵元素化合價(jià)處于中間價(jià)態(tài)，可以升高也可以降低；
（2）①在0.1mol•L^-1FeCl₂溶液滴入新制氯水，氯氣具有強(qiáng)氧化性能源和亞鐵離子為鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；
溶液顏色從淺綠色變?yōu)樽攸S（黃）色；
故答案為：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；棕黃（黃）；
②通過(guò)檢驗(yàn)Fe²⁺被氧化的產(chǎn)物Fe³⁺的存在以獲取證據(jù)．需要的試劑為硫氰酸鉀溶液，發(fā)生反應(yīng)，F(xiàn)e³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，溶液變血紅色，
故答案為：KSCN溶液；溶液呈血紅；
③金屬單質(zhì)都具有還原性，分別將銅片、鋅粒投入FeCl₂溶液中，結(jié)果銅片沒(méi)變化，鋅粒逐漸變小，發(fā)生反應(yīng)Zn+Fe²⁺=Fe+Zn²⁺；氧化還原反應(yīng)中還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物，鋅的還原性大于鐵，鐵大于銅，
故答案為：Zn Fe Cu （或Zn＞Fe＞Cu）；
（3）①若Fe²⁺在反應(yīng)中表現(xiàn)出氧化性，化合價(jià)降低做氧化劑，只能降到0價(jià)為金屬鐵，若Fe²⁺在反應(yīng)中表現(xiàn)出還原性，鐵元素化合價(jià)升高為三價(jià)，應(yīng)轉(zhuǎn)化成三價(jià)鐵離子；
故答案為：Fe，F(xiàn)e³⁺；
②實(shí)驗(yàn)室的FeCl₂溶液常因氧化而變質(zhì)，為反之亞鐵離子的氧化，需要加入還原鐵粉，發(fā)生反應(yīng)2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，所以避免亞鐵離子的氧化，需加入過(guò)量鐵粉，過(guò)濾，
故答案為：加入過(guò)量鐵粉，過(guò)濾；2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了元素化合價(jià)變化與氧化性還原性的關(guān)系判斷，鐵及其化合物性質(zhì)的應(yīng)用，離子檢驗(yàn)的方法應(yīng)用，氧化還原反應(yīng)概念的分析判斷，題目難度中等．