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(16分)

甲同学进行Fe2+还原性的实验,针对异常现象进行探究。

步骤一:制取FeCl2溶液。向0.1 molL-1 FeCl3溶液中加足量铁粉振荡,静置后取上层清液,测得pH<1。

步骤二:向2 mL FeCl2溶液中滴加2滴0.1 molL-1 KSCN溶液,无现象;再滴加5滴5% H2O2溶液(物质的量浓度约为1.5 molL-1、pH约为5),观察到溶液变红,大约10秒左右红色褪去,有气体生成(经检验为O2)。

(1)用离子方程式表示步骤二中溶液变红的原因: 、 。

(2)甲探究步骤二中溶液褪色的原因:

I.取褪色后溶液两份,一份滴加FeCl3溶液无现象;另一份滴加KSCN溶液出现红色;

II.取褪色后溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀。

III.向2 mL 0.1 molL-1 FeCl3溶液中滴加2滴0.1 molL-1 KSCN溶液,变红,通入O2,无明显变化。

实验I的说明 ;②实验III的目的是 。

得出结论:溶液退色的原因是酸性条件下H2O2将SCN-氧化成SO42-。

(3)甲直接用FeCl2·4H2O配制 ① molL-1 的FeCl2溶液,重复步骤二中的操作,发现液体红色并未褪去。进一步探究其原因:

I.用激光笔分别照射红色液体和滴加了KSCN溶液的FeCl3溶液,前者有丁达尔效应,后者无。测所配FeCl2溶液的pH,约为3。由此,乙认为红色不褪去的可能原因是 ② 。

II.查阅资料后推测,红色不褪去的原因还可能是pH较大时H2O2不能氧化SCN-。乙利用上述部分试剂,通过实验排除了这一可能。乙的实验操作及现象是:

步骤

试剂及操作

现 象

i

生成白色沉淀

ii

向i所得溶液中滴加0.1 molL-1 FeCl3溶液

(16分)

(1)2Fe2++ H2O2 + 2H+ === 2Fe3++ 2H2O Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(不写可逆号不扣分)

(2)①溶液红色褪去是因为SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应

②排除H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能

(3)

①0.15

②H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,pH增大促进Fe3+水解形成红色Fe(OH)3胶体

③取2 mL BaCl2溶液,滴加2滴0.1 mol·L-1KSCN溶液和5滴5% H2O2溶液(多答盐酸或答酸化BaCl2溶液为0分,答错一种试剂即为0分)

④无明显现象

【解析】

试题分析:(1)Fe2+被H2O2氧化生成Fe3+,再与SCN-形成血红色的Fe(SCN)3;(2)Ⅰ、①取褪色后溶液两份,一份滴加FeCl3溶液无现象,说明溶液中SCN-离子不存在;另一份滴加KSCN溶液出现红色说明溶液中存在Fe3+;②实验Ⅲ的目的是排除H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能,如果氧气氧化SCN-,红色应褪去,但现通入氧气无现象说明氧气没有氧化SCN-;(3)由2Fe3++Fe=3Fe2+可知配制的FeCl2的浓度应为原FeCl3浓度的1.5倍;Ⅰ.用激光笔分别照射红色液体和滴加了KSCN溶液的FeCl3溶液,前者有丁达尔效应,说明H2O2氧化Fe2+使溶液pH增大,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体;后者无丁达尔效应,说明硫氰化铁溶液不能产生丁达尔效应;Ⅱ.如果SCN-被双氧水氧化,生成硫酸根离子,再加入Fe3+无明显现象,说明硫氰化钾已被氧化.

考点:了解Fe2+、Fe3+的性质及检验方法。设计、评:价或改进实验方案。

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