Question

鐵鹽、亞鐵鹽是實驗室常用的藥品。根據題意完成下列填空：
（1）若向硫酸亞鐵溶液中滴加稀硝酸，可以看到溶液逐漸變黃。為檢驗最后溶液中是否還有亞鐵離子剩余，可以_____________________________________________；向已酸化的FeCl₃溶液中逐滴加入Na₂S溶液，有淺黃色沉淀生成，溶液逐漸變為淺綠色。寫出該反應的離子方程式                      。
（2）向FeSO₄溶液中加幾滴硫氰化鉀溶液，無現象，再滴加H₂O₂，溶液變紅，繼續滴加H₂O₂，紅色逐漸褪去，且有氣泡產生。呈紅色的物質是            （寫化學式）。
已知：11H₂O₂+2SCN^—→2SO₄^2—+2CO₂↑+ N₂↑+10H₂O +2H⁺若生成1mol N₂，H₂O₂和SCN^—的反應中轉移電子物質的量是       mol。
（3）由以上實驗，推斷Fe²⁺、S^2—和SCN^—的還原性強弱      （按從強到弱順序排列）。
（4）向FeCl₃溶液中加入KOH溶液至過量，微熱，再通入Cl₂，可觀察到溶液呈紫色（高鐵酸鉀：K₂FeO₄）。寫出此過程的離子方程式、配平并標出電子轉移的數目和方向                                     。

Answer 1

（1）取樣，在樣品中滴加酸性高錳酸鉀溶液，若紫色褪去，則說明亞鐵離子有剩余；（2分）；2Fe³⁺+S^2—→2Fe²⁺ +S↓；
（2）Fe(SCN)₃ (合理即可)；22
（3）S^2—>Fe²⁺>SCN^—
（4）（方程式1分，方向和數目1分）

試題分析：（1）Fe²⁺ 有還原性，Fe³⁺ 有較強還原性，所以要檢驗Fe²⁺ 可以加入有顏色變化的氧化劑，所以可以往樣品中加入酸性高錳酸鉀溶液，若紫色褪去，則說明Fe²⁺ 有剩余；而因為Fe³⁺ 的氧化性，所以加入還原性的Na₂S，S^2— 被氧化為S單質析出淡黃色沉淀，離子方程式為2Fe³⁺+S^2—=2Fe²⁺ +S↓。
（2）Fe²⁺ 被加入的氧化劑H₂O₂ 氧化為Fe³⁺ ，所以生成鐵離子與加入的SCN-發生絡合反應，生成紅色的Fe(SCN)₃；由于加入的H₂O₂和SCN^—發生氧化還原反應，H₂O₂ 中的O化合價從-1價→-2價，S化合價-2→+6、N化合價-3→0價，所以從化合價升降可以判斷H₂O₂ 為氧化劑，當生成1mol N₂ ，消耗H₂O₂ 11mol，轉移22mol電子。
（3）根據氧化還原規律，由上述幾個反應可知Fe³⁺ 可以氧化S^2— ，而不能氧化SCN^— ，還原性S^2—>SCN^—同樣Fe²⁺ 不能氧化SCN^— ，所以可知三者還原性S^2—>Fe²⁺>SCN^— 。
（4）向FeCl₃溶液通入強氧化性的氯氣，生成了紫色的高鐵酸鉀，鐵的化合價升高，鐵元素被氧化，在堿性溶液中發生氧化還原反應，根據電子的是守恒配平得方程式為：。