Question

20．某同學(xué)欲在實驗室中對Fe³⁺與I^-的反應(yīng)進行探究，實現(xiàn)Fe²⁺與Fe³⁺的相互轉(zhuǎn)化．
（1）該同學(xué)最初的實驗操作和現(xiàn)象如下：

編號	操作	現(xiàn)象
Ⅰ	向2 mL 0.1 mol/LFeCl2溶液中滴加KSCN溶液，再滴加氯水
Ⅱ	向2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，再滴加0.1 mol/L KI溶液	滴加KSCN溶液后，溶液變成紅色； 滴加KI溶液后，紅色無明顯變化

①實驗Ⅰ的現(xiàn)象是滴加KSCN后溶液無明顯變化，加入氯水后溶液變成紅色．
②FeCl₂溶液與新制氯水反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-．
（2）該同學(xué)分析了導(dǎo)致實驗Ⅱ現(xiàn)象的可能原因，并對實驗方案進行了改進．改進后的實驗操作和現(xiàn)象如下：

編號	操作	現(xiàn)象
Ⅲ	向2 mL 0.1 mol/L KI溶液中滴加1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液，再滴加KSCN溶液	滴加FeCl3溶液后，溶液變成黃色； 滴加KSCN溶液后，溶液變成紅色

根據(jù)實驗III，甲同學(xué)認為Fe³⁺有可能與I^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，請結(jié)合實驗現(xiàn)象用簡明的文字說明他得出上述結(jié)論的理由溶液變成黃色，推測生成了I₂
（3）該同學(xué)認為需要進一步設(shè)計實驗證明根據(jù)實驗Ⅲ中現(xiàn)象得出的結(jié)論．請補全下表中的實驗方案．

編號	操作	預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論
Ⅳ	向2 mL 0.1 mol/L KI溶液中滴加 1 mL 0.1mol/L FeCl3溶液，或CCl4；或鐵氰化鉀溶液	溶液變藍（或溶液分層，下層溶液為紫色；或生成藍色沉淀），結(jié)論：Fe3+能與I-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成I2（或Fe2+）

（4）上述實驗結(jié)果表明，F(xiàn)e³⁺能與I^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)；進一步查閱資料知，參加反應(yīng)的Fe³⁺與I^-的物質(zhì)的量相同．該同學(xué)結(jié)合上述實驗結(jié)論，分析了實驗Ⅲ中加入KSCN后溶液變紅的原因，認為Fe³⁺與I^-反應(yīng)的離子方程式應(yīng)為2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂．

Answer 1

分析 （1）亞鐵離子和硫氰化鉀溶液不反應(yīng)，但亞鐵離子有還原性，能被氯氣氧化生成鐵離子，鐵離子和硫氰根離子反應(yīng)生成血紅色的絡(luò)合物，導(dǎo)致溶液呈血紅色；
（2）碘水溶液呈黃色；
（3）如果碘離子和鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子和碘單質(zhì)，根據(jù)亞鐵離子的特征反應(yīng)或碘單質(zhì)的特征反應(yīng)進行實驗，碘遇淀粉溶液變藍色、碘溶于四氯化碳后溶液呈紫色，亞鐵離子和鐵氰化鉀溶液反應(yīng)生成藍色沉淀；
（4）碘離子和鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)且參加反應(yīng)的Fe³⁺與I^-的物質(zhì)的量相同，再結(jié)合得失電子數(shù)相等確定反應(yīng)方程式．

解答 解：（1）①亞鐵離子和硫氰化鉀溶液不反應(yīng)，所以向氯化亞鐵溶液中滴加硫氰化鉀溶液后，溶液不呈紅色，再滴加氯水后，氯氣把亞鐵離子氧化呈鐵離子，鐵離子和硫氰化鉀溶液反應(yīng)生成絡(luò)合物，導(dǎo)致溶液呈血紅色，所以實驗I的現(xiàn)象為滴加KSCN后溶液無明顯變化，加入氯水后溶液變成紅色，
故答案為：滴加KSCN后溶液無明顯變化，加入氯水后溶液變成紅色；
②氯化亞鐵和氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案為：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
（2）碘水溶液呈黃色，根據(jù)溶液變成黃色，推測生成了I₂，F(xiàn)e³⁺具有較強的氧化性，可將I^-氧化為單質(zhì)I₂，溶液變?yōu)辄S色，
故答案為：溶液變成黃色，推測生成了I₂；
（3）如果碘離子和鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘單質(zhì)和亞鐵離子，亞鐵離子和鐵氰化鉀溶液反應(yīng)生成藍色沉淀，碘單質(zhì)遇淀粉溶液變藍色，碘溶于四氯化碳后溶液呈紫色，所以如果要檢驗碘單質(zhì)和亞鐵離子，可以用再滴加淀粉溶液（或CCl₄；或鐵氰化鉀溶液）檢驗，反應(yīng)現(xiàn)象是溶液變藍（或溶液分層，下層溶液為紫色；或生成藍色沉淀），結(jié)論：Fe³⁺能與I^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成I₂（或Fe²⁺），
故答案為：

編號	操作	預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論
IV	再滴加淀粉溶液（或CCl4；或鐵氰化鉀溶液）	預(yù)期現(xiàn)象：溶液變藍（或溶液分層，下層溶液為紫色；或生成藍色沉淀），結(jié)論：Fe3+能與I-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成I2（或Fe2+）

（4）Fe³⁺與I^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，且參加反應(yīng)的Fe³⁺與I^-的物質(zhì)的量相同，所以該反應(yīng)的離子方程式為：2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂，故答案為：2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂．

點評 本題考查了亞鐵離子和鐵離子之間的相互轉(zhuǎn)化，題目難度中等，鐵離子和亞鐵離子的檢驗是高考的熱點，根據(jù)鐵離子和亞鐵離子的特征反應(yīng)來檢驗即可．