Question

8．某化學(xué)小組欲探究鐵及其化合物的氧化性和還原性，請回答下列問題：
（1）除膠頭滴管外，你認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)必不可缺少的一種玻璃儀器是試管．
（2）請幫他們完成以下實(shí)驗(yàn)報(bào)告：
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄胯F及其化合物的氧化性和還原性．
試劑：鐵粉、FeCl₃溶液、FeCl₂溶液、氯水、鋅片、銅片、KSCN溶液．
實(shí)驗(yàn)記錄（劃斜線部分不必填寫）：

序號	實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	離子方程式	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①	在FeCl2溶液中滴入適量氯水	溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色		Fe2+具有還原性
②	在FeCl2溶液中加入鋅片		Zn+Fe2+=Zn2++Fe
③	在FeCl3溶液中加入足量鐵粉			Fe3+具有氧化性

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：Fe只有還原性，F(xiàn)e³⁺只有氧化性，F(xiàn)e²⁺既有氧化性，又有還原性．
（3）根據(jù)以上結(jié)論判斷，下列物質(zhì)中既有氧化性，又有還原性的有：AEF．（填序號）
A．Cl₂    B．Na    C．Na⁺    D．Cl^-    E．SO₂    F．NO₂
（4）亞鐵鹽在溶液中易被氧化，而實(shí)驗(yàn)室中需要純凈的亞鐵鹽溶液．那么保存亞鐵鹽溶液時(shí)應(yīng)該如何防止亞鐵鹽被氧化在亞鐵鹽溶液中加入少量鐵單質(zhì)，并簡述Fe²⁺的檢驗(yàn)的方法取少量亞鐵鹽溶液加入幾滴KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，通入氯水后溶液呈血紅色．

Answer 1

分析 （1）探究鐵及其化合物的氧化性和還原性，需要在試管中滴加試劑發(fā)生反應(yīng)；
（2）實(shí)驗(yàn)探究鐵離子的氧化性、亞鐵離子的還原性及相互轉(zhuǎn)化；
①在FeCl₂溶液中滴入適量氯水，生成氯化鐵，F(xiàn)e元素的化合價(jià)升高；
②在FeCl₂溶液中加入鋅片，由淺綠色變化為無色，鐵元素化合價(jià)降低生成鐵單質(zhì)；
③在FeCl₃溶液中加入足量鐵粉，反應(yīng)生成氯化亞鐵，溶液鹽酸棕黃色變化為淺綠色，F(xiàn)eCl₃中Fe元素的化合價(jià)降低；
（3）元素化合價(jià)可以升高也可以降低的既有氧化性，又有還原性；
（4）亞鐵鹽遇到KSCN溶液無變化，加入氧化劑氧化亞鐵離子，溶液會(huì)變紅色，鐵離子遇KSCN溶液變?yōu)榧t色，可加入還原性Fe保存亞鐵鹽．

解答 解：（1）探究鐵及其化合物的氧化性和還原性，需要在試管中滴加試劑發(fā)生反應(yīng)，則本實(shí)驗(yàn)必不可缺少的一種玻璃儀器是試管，故答案為：試管；
（2）由實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)論可知，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄胯F及其化合物的氧化性和還原性，故答案為：探究鐵及其化合物的氧化性和還原性；
①在FeCl₂溶液中滴入適量氯水，生成氯化鐵，離子反應(yīng)為：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，F(xiàn)e元素的化合價(jià)升高，則Fe²⁺具有還原性；
②在FeCl₂溶液中加入鋅片，由淺綠色變化為無色，鐵元素化合價(jià)降低生成鐵單質(zhì)，Zn+Fe²⁺=Zn²⁺+Fe，證明亞鐵離子具有氧化性；
③在FeCl₃溶液中加入足量鐵粉，反應(yīng)生成氯化亞鐵，溶液顏色由棕黃色變化為淺綠色，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，F(xiàn)eCl₃中Fe元素的化合價(jià)降低，F(xiàn)e³⁺具有氧化性；則得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論為Fe只有還原性，F(xiàn)e³⁺只有氧化性，F(xiàn)e²⁺既有氧化性，又有還原性，
故答案為：

序號	實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	離子方程式	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①			Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
②		溶液顏色由淺綠色變化為無色		Fe2+具有氧化性
③		溶液顏色由棕黃色變化為淺綠色	2Fe3++Fe=3Fe2+

（3）元素化合價(jià)可以升高也可以降低的既有氧化性，又有還原性；
A．Cl₂ 中鋁元素化合價(jià)可以升高為+1價(jià)，也可以降低為-1價(jià)，說明既具有氧化性也具有還原性，故A正確；
B．Na是金屬只能失電子具有還原性，故B錯(cuò)誤；    
C．Na⁺ 元素化合價(jià)只能降低，表現(xiàn)為氧化性，故C錯(cuò)誤；   
D．Cl^- 元素化合價(jià)處在最低價(jià)，化合價(jià)只能升高表現(xiàn)還原性，故D錯(cuò)誤；   
E．SO₂ 中 硫元素化合價(jià)可以升高為+6價(jià)，也可以降低為-2價(jià)，表現(xiàn)為氧化性和還原性，故E正確；   
F．NO₂ 中氮元素化合價(jià)可以升高為+5價(jià)，也可以降低為+2價(jià)，表現(xiàn)為氧化性和還原性，故F正確；
故答案為：A E F；
（4）亞鐵鹽在溶液中易被氧化，而實(shí)驗(yàn)室中需要純凈的亞鐵鹽溶液．那么保存亞鐵鹽溶液時(shí)應(yīng)該在亞鐵鹽溶液中加入少量鐵單質(zhì)防止亞鐵鹽被氧化，
亞鐵鹽被氧化生成鐵鹽，鐵離子遇KSCN溶液變?yōu)榧t色，則檢驗(yàn)亞鐵鹽溶液的實(shí)驗(yàn)操作為：取少許亞鐵鹽溶液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不顯血紅色，通入氯水后溶液呈血紅色，則證明為亞鐵鹽溶液；
故答案為：在亞鐵鹽溶液中加入少量鐵單質(zhì)；取少量亞鐵鹽溶液加入幾滴KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，通入氯水后溶液呈血紅色．

點(diǎn)評 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握發(fā)生的氧化還原反應(yīng)原理及反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�及歸納能力的考查，題目難度中等．