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人教版《必修1》关于Fe3+和Fe2+的转化的实验探究,某校教师为了检验学生完成每个实验过程时相应的问题解决思路,特设计一份化学探究学习“过程-思路”问卷。

(1)请在下表中右栏填写设计每一步操作过程的思路

过程

思路

1.提出假设:Fe2+具有还原性,可以被氧化成Fe3+;Fe3+具有氧化性,可以被还原成Fe2+

①根据氧化还原反应原理,一般      物质有还原性,         物质有氧化性

2.设计实验1:取少量FeCl2溶液,滴加几滴H2O2溶液,再向溶液中滴加几滴KSCN溶液,观察溶液是否变血红色

②用离子方程式表示选择H2O2的原因     

③用离子方程式表示溶液变血红色的原因   

3.设计实验2:取少量FeCl3固体于一试管,用已煮沸的蒸馏水溶解,滴加几滴KSCN溶液后迅速加入少量铁粉,盖上试管塞,观察溶液的血红色是否褪去

④选择铁粉的原因是           (用化学方程式表示)

⑤为什么要用煮沸的水                 

4.实施实验

……

……

……

 

(2)教材中实验方案如下:取2mLFeCl3溶液,加入少量铁粉,充分反应后,滴入几滴KSCN溶液,观察并记录实验现象。把上层清液倒入另一试管中,再滴入几滴氯水,又发生了什么变化?学生通过实践证明,实验效果很差:没有预期的红色出现,而是很淡的浅红色,试分析实验中出现异常的可能原因并加以改进使实验现象更明显。

⑥可能的原因:                                                             

⑦改进措施:                                                              

 

【答案】

 

(1)①低价(态)   高价(态) (1+1=2分)

②2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O(2分)

③Fe3+ +3SCN- = Fe(SCN)3(2分)

④2FeCl3+ Fe = 3FeCl2(2分)

⑤除去水中的O2,防止生成的Fe2+被氧化(2分)

(2)⑥原因:SCN-具有还原性,氯水可能部分氧化SCN-;(2分)

⑦改进:取适量FeCl3溶液,加入足量铁粉,然后将所得溶液分装于a、b两支试管,向a试管中直接滴加KSCN溶液,没有明显现象;向b试管中先滴加几滴新制的氯水,后滴加KSCN溶液,溶液立即变红色。(只要合理即可以给分)(2分)

【解析】实验探究题(1)①根据所给出的离子,从化合价的角度分析氧化还原性,低价物质具有还原性,高价物质具有氧化性;②加入双氧水具有氧化性把Fe2+氧化成Fe3+铁粉用来还原Fe3+转化为Fe2+;⑤除去溶液中溶解的气体一般采用加热的方法,因为温度高气体溶解度降低;(2)溶液颜色没有出现红色,原因可能是Fe3+ 和SCN-缺少一种,溶液中氯水能氧化出Fe3+ ­,所以结果只有一种可能就是SCN-被氧化。为了避免SCN-氧化,应先加入氯水后,在加入KSCN溶液,具体操作应为取适量FeCl3溶液,加入足量铁粉,然后将所得溶液分装于a、b两支试管,向a试管中直接滴加KSCN溶液,没有明显现象;向b试管中先滴加几滴新制的氯水,后滴加KSCN溶液,溶液立即变红色。

试题分析:

考点:考查探究实验的步骤、操作及有关注意事项中有关问题。

 

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