Question

甲同學(xué)進(jìn)行Fe2+還原性的實(shí)驗(yàn)，針對(duì)異常現(xiàn)象進(jìn)行探究。

步驟一：制取FeCl2溶液。向0．1 mol?L-1 FeCl3溶液中加足量鐵粉振蕩，靜置后取上層清液，測(cè)得pH<1。

步驟二：向2 mL FeCl2溶液中滴加2滴0．1 mol?L-1 KSCN溶液，無現(xiàn)象；再滴加5滴5% H2O2溶液（物質(zhì)的量濃度約為1．5 mol?L-1、pH約為5），觀察到溶液變紅，大約10秒左右紅色褪去，有氣體生成（經(jīng)檢驗(yàn)為O2）。

（1）用離子方程式表示步驟二中溶液變紅的原因： 、 。

（2）甲探究步驟二中溶液褪色的原因：

I．取褪色后溶液兩份，一份滴加FeCl3溶液無現(xiàn)象；另一份滴加KSCN溶液出現(xiàn)紅色；

II．取褪色后溶液，滴加鹽酸和BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。

III．向2 mL 0．1 mol?L-1 FeCl3溶液中滴加2滴0．1 mol?L-1 KSCN溶液，變紅，通入O2，無明顯變化。

實(shí)驗(yàn)I的說明 ；

實(shí)驗(yàn)III的目的是 。

得出結(jié)論：溶液退色的原因是酸性條件下H2O2將SCN-氧化成SO42-。

（3）甲直接用FeCl2·4H2O配制 mol?L-1 的FeCl2溶液，重復(fù)步驟二中的操作，發(fā)現(xiàn)液體紅色并未褪去。進(jìn)一步探究其原因：

I．用激光筆分別照射紅色液體和滴加了KSCN溶液的FeCl3溶液，前者有丁達(dá)爾效應(yīng)，后者無。測(cè)所配FeCl2溶液的pH約為3。由此，乙認(rèn)為紅色不褪去的可能原因是 。

II．查閱資料后推測(cè)，紅色不褪去的原因還可能是pH較大時(shí)H2O2不能氧化SCN-。乙利用上述部分試劑，通過實(shí)驗(yàn)排除了這一可能。乙的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是：

步驟	試劑及操作	現(xiàn) 象
i		生成白色沉淀
ii	向i所得溶液中滴加0．1 mol?L-1 FeCl3溶液

 

Answer 1

（1）2Fe2++ H2O2 + 2H+ === 2Fe3++ 2H2O Fe3++3SCN-Fe(SCN)3（不寫可逆號(hào)不扣分）

（2） ①SCN-發(fā)生了反應(yīng)而不是Fe3+發(fā)生反應(yīng)

②排除H2O2分解產(chǎn)生的O2氧化SCN-的可能

（3）0．15

I H2O2將Fe2+氧化為Fe3+，pH增大促進(jìn)Fe3+水解形成紅色Fe(OH)3膠體

II i．取2 mL BaCl2溶液，滴加2滴0．1 mol·L-1KSCN溶液和5滴5% H2O2溶液

ii．無明顯現(xiàn)象

【解析】

試題分析：（1）亞鐵離子被過氧化氫氧化生成三價(jià)鐵離子，2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O，生成的三價(jià)鐵離子與硫氰根離子形成血紅色的絡(luò)合 Fe3++3SCN?Fe（SCN）3。

（2）①取褪色后溶液兩份，一份滴加FeCl3溶液無現(xiàn)象，說明溶液中SCN-離子不存在；另一份滴加KSCN溶液出現(xiàn)紅色說明溶液中存在鐵離子。

②實(shí)驗(yàn)Ⅲ的目的是排除實(shí)驗(yàn)干擾，排除H2O2分解產(chǎn)生的O2氧化SCN-的可能，如果氧氣氧化SCN-，紅色應(yīng)褪去。

（3）①步驟二中亞鐵離子的物質(zhì)的量濃度，由反應(yīng)可知2Fe3++Fe=3Fe2+，F(xiàn)eCl2溶液溶質(zhì)的濃度是FeCl3濃度的1．5倍，所以濃度為：1．5×0．1mol?L-1=0．15mol?L-1。

②Ⅰ．用激光筆分別照射紅色液體和滴加了KSCN溶液的FeCl3溶液，前者有丁達(dá)爾效應(yīng)，生成紅色的膠體，后者無，說明硫氰化鐵溶液不能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，故答案為：H2O2將Fe2+氧化為Fe3+，pH增大促進(jìn)Fe3+水解形成紅色Fe（OH）3膠體。

II．i、如果SCN-被過氧化氫氧化，產(chǎn)物中應(yīng)產(chǎn)生硫酸根離子，所以具體方法為：取2 mL BaCl2溶液，滴加2滴0．1 mol?L-1KSCN溶液和5滴5% H2O2溶液。

ii、再加入鐵離子無明顯現(xiàn)象，因?yàn)榱蚯杌�鉀已被氧化，所以現(xiàn)象為：無明顯現(xiàn)象。

考點(diǎn)：本題考查探究實(shí)驗(yàn)的分析與設(shè)計(jì)、Fe2+與Fe3+的性質(zhì)。