Question

某化學小組在學習元素周期律后,對教材中Fe²⁺氧化為Fe³⁺的實驗進一步思考,并提出問題:Cl₂能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺,那么Br₂和I₂能否將Fe²⁺氧化為Fe³⁺?
環(huán)節(jié)一:理論推測
部分同學認為Br₂和I₂都可能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺,他們思考的依據(jù)是　                             。
部分同學認為Br₂和I₂都不能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺,還有同學認為Br₂能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺而I₂不能。他們思考的依據(jù)是從上到下鹵素單質(zhì)氧化性減弱。
環(huán)節(jié)二:設(shè)計實驗進行驗證
在大試管中加適量鐵粉,加入10 mL稀鹽酸,振蕩試管,充分反應后,鐵粉有剩余,取上層清液進行下列實驗。
實驗1:

試管	操作	現(xiàn)象
①	先向試管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量紅棕色的溴水,振蕩試管	溶液為黃色
②	先向試管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量棕黃色的碘水,振蕩試管	溶液為黃色

環(huán)節(jié)三:實驗現(xiàn)象的分析與解釋
(1)同學甲認為①中現(xiàn)象說明溴水能將Fe²⁺氧化,離子方程式為　                                       。
同學乙認為應該補充實驗,才能得出同學甲的結(jié)論。請你幫助同學乙完成實驗:
實驗2:

操作	應該觀察到的現(xiàn)象

 
(2)該小組同學對②中溶液呈黃色的原因展開了討論:
可能1:碘水與FeCl₂溶液不反應,黃色是碘水稀釋后的顏色。
可能2:　                                                           。
實驗3:進行實驗以確定可能的原因。

操作	現(xiàn)象
向試管②所得溶液中繼續(xù)加入0.5 mL CCl4,充分振蕩,靜置一段時間后。取出上層溶液,滴加KSCN溶液	靜置后,上層溶液幾乎無色,下層溶液為紫色;上層溶液滴加KSCN溶液后,出現(xiàn)淺紅色

 
同學丙認為該實驗現(xiàn)象可以說明是“可能2”成立,同學丁認為不嚴謹,于是設(shè)計了實驗4:
實驗4:

操作	現(xiàn)象
向另一支試管中加入2 mL FeCl2溶液,滴加0.5 mL碘水后,再加入0.5 mL乙酸乙酯,充分振蕩,靜置一段時間后。取出下層溶液,滴加KSCN溶液	靜置后,上層液為紫色,下層液幾乎無色;下層溶液滴加KSCN溶液后,沒有出現(xiàn)淺紅色

 
你認為實驗4設(shè)計的主要目的是                                                               　。
同學丁根據(jù)實驗4現(xiàn)象得出結(jié)論:在本次實驗條件下,碘水與FeCl₂溶液反應的程度很小。
(3)Cl₂、Br₂、I₂氧化Fe²⁺的能力逐漸減弱,用原子結(jié)構(gòu)解釋原因:                                                                                     。

Answer 1

環(huán)節(jié)一:均為ⅦA族單質(zhì),氧化性均較強
環(huán)節(jié)三:(1)2Fe²⁺+Br₂2Fe³⁺+2Br^-

操作	應該觀察到的現(xiàn)象
取少量①中的黃色溶液于試管中,滴加少量KSCN溶液,振蕩	溶液變?yōu)榧t色

 
(2)可能2:碘水與FeCl₂溶液發(fā)生反應,黃色是Fe³⁺溶液的顏色。
Fe²⁺與空氣接觸會被氧化,加入乙酸乙酯既可作為萃取劑又能起到液封的作用,這樣可以減少空氣對實驗的影響。
(3)同一主族元素從上到下原子核外電子層數(shù)依次增多,原子半徑逐漸增大,得電子能力逐漸減弱,氧化性減弱。

解析