Question

某化学小组在学习元素周期律后,对教材中Fe²⁺氧化为Fe³⁺的实验进一步思考,并提出问题:Cl₂能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺,那么Br₂和I₂能否将Fe²⁺氧化为Fe³⁺?
环节一:理论推测
部分同学认为Br₂和I₂都可能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺,他们思考的依据是　                             。
部分同学认为Br₂和I₂都不能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺,还有同学认为Br₂能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺而I₂不能。他们思考的依据是从上到下卤素单质氧化性减弱。
环节二:设计实验进行验证
在大试管中加适量铁粉,加入10 mL稀盐酸,振荡试管,充分反应后,铁粉有剩余,取上层清液进行下列实验。
实验1:

试管	操作	现象
①	先向试管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量红棕色的溴水,振荡试管	溶液为黄色
②	先向试管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量棕黄色的碘水,振荡试管	溶液为黄色

环节三:实验现象的分析与解释
(1)同学甲认为①中现象说明溴水能将Fe²⁺氧化,离子方程式为　                                       。
同学乙认为应该补充实验,才能得出同学甲的结论。请你帮助同学乙完成实验:
实验2:

操作	应该观察到的现象

 
(2)该小组同学对②中溶液呈黄色的原因展开了讨论:
可能1:碘水与FeCl₂溶液不反应,黄色是碘水稀释后的颜色。
可能2:　                                                           。
实验3:进行实验以确定可能的原因。

操作	现象
向试管②所得溶液中继续加入0.5 mL CCl4,充分振荡,静置一段时间后。取出上层溶液,滴加KSCN溶液	静置后,上层溶液几乎无色,下层溶液为紫色;上层溶液滴加KSCN溶液后,出现浅红色

 
同学丙认为该实验现象可以说明是“可能2”成立,同学丁认为不严谨,于是设计了实验4:
实验4:

操作	现象
向另一支试管中加入2 mL FeCl2溶液,滴加0.5 mL碘水后,再加入0.5 mL乙酸乙酯,充分振荡,静置一段时间后。取出下层溶液,滴加KSCN溶液	静置后,上层液为紫色,下层液几乎无色;下层溶液滴加KSCN溶液后,没有出现浅红色

 
你认为实验4设计的主要目的是                                                               　。
同学丁根据实验4现象得出结论:在本次实验条件下,碘水与FeCl₂溶液反应的程度很小。
(3)Cl₂、Br₂、I₂氧化Fe²⁺的能力逐渐减弱,用原子结构解释原因:                                                                                     。

Answer 1

环节一:均为ⅦA族单质,氧化性均较强
环节三:(1)2Fe²⁺+Br₂2Fe³⁺+2Br^-

操作	应该观察到的现象
取少量①中的黄色溶液于试管中,滴加少量KSCN溶液,振荡	溶液变为红色

 
(2)可能2:碘水与FeCl₂溶液发生反应,黄色是Fe³⁺溶液的颜色。
Fe²⁺与空气接触会被氧化,加入乙酸乙酯既可作为萃取剂又能起到液封的作用,这样可以减少空气对实验的影响。
(3)同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,氧化性减弱。

解析