某化学学习小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性.请你协助他们完成实验报告.
(1)实验目的:探究铁及其化合物的氧化性和还原性
(2)实验试剂及仪器:
试剂:氯化亚铁溶液、氯化铁溶液、氯水、KSCN溶液、铁粉、锌片、铜片、稀硫酸
仪器:胶头滴管外,你认为本实验必不可少的一种玻璃仪器是.
(3)实验记录(在仿照①实验作答,划线部分不必填写)
序号 | 实验设计 | 实验观察(主要现象) | 离子方程式 | 解释与结论 |
① | 在铁粉中滴 入稀硫酸 | 铁粉溶解,溶液由无 色变成浅绿色,有无 色无味的气体生成 | Fe+2H+=H2↑+Fe2+ | Fe具有还原性 |
② | 氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液,再加入氯水 | 滴入KSCN溶液无明 显变化,加入氯水立 即变成血红色 | ______ | ______ |
③ | 氯化亚铁溶液加 入锌片 | ______ | Fe2++Zn=Fe+Zn2+ | ______ |
④ | ______ | ______ | ______ | Fe3+具有氧化性 |
A、Cl2 B、Na C、Mg2+D、H2O2
(5)在实验②中,有部分同学在氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液后,就出现了血红色,你认为是什么原因:______;你将对实验员在配制氯化亚铁溶液时,提出的建议是______.
(6)在配制氯化铁溶液时,由于实验员失误,可能导致溶液中含有少量的Fe2+,为帮助实验员进行检验少量Fe2+的存在,请从下列物质中选择合适的试剂______
A、KSCN溶液 B、稀盐酸 C、KMnO4溶液 D、NaOH溶液.
(2)物质性质实验是取少量试剂进行反应,根据反应现象分析判断离子性质,实验是在试管中进行,故答案为:试管;
(3)②氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液,再加入氯水,滴入KSCN溶液无明显变化,加入氯水立即变成血红色,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-=Fe(KSCN)3 ,实验证明亚铁离子具有还原性,
故答案为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-=Fe(KSCN)3;Fe2+具有还原性;
③氯化亚铁溶液加入锌片,锌片溶解,析出铁,溶液从浅绿色变为无色,锌置换亚铁离子生成无色溶液,证明亚铁离子具有还原性,
故答案为:锌片溶解,析出铁,溶液从浅绿色变为无色,Fe2+具有氧化性;
④证明铁离子具有氧化性,可以利用铁离子在硫氰酸钾溶液中生成血红色溶液,再加入铜片或铁粉或铜粉后红色褪去,说明铁离子具有氧化性氧化铜为铜离子,本身被还原为亚铁离子,反应的离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+或2Fe3++Fe=3Fe2+或2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+或2Fe3++3Zn=2Fe+3Zn2+;
故答案为:在氯化铁溶液中加入KSCN溶液,再加入足量Cu片(或铁粉或锌片);加入KSCN溶液出现血红色,加入足量Cu片(或铁粉或锌片)后血红色消失;
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+或2Fe3++Fe=3Fe2+或2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+或2Fe3++3Zn=2Fe+3Zn2+;
(4)物质既有氧化性又有还原性说明元素化合价是中间价态;
A、Cl2 化合价可以升高也可以降低,所以具有还原性和氧化性;
B、Na元素化合价只能升高具有还原性;
C、Mg2+只能元素化合价降低,具有氧化性;
D、H2O2 中氧元素化合价可以升高或降低,具有还原性和氧化性;
故答案为:AD;
(5))在氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液后,就出现了血红色,说明亚铁离子被氧化为铁离子,为防止亚铁离子被氧化,需要加入铁粉,
故答案为:氯化亚铁溶液中的Fe2+被氧化;配制氯化亚铁溶液时要加入少量的铁粉;
(6)A、KSCN溶液和亚铁离子无现象,故不符合;
B、稀盐酸不能检验亚铁离子的存在,故不符合;
C、KMnO4溶液可以氧化亚铁离子褪色,证明亚铁离子的还原性,故C符合;
D、NaOH溶液和铁离子反应生成红褐色沉淀,和亚铁离子反应生成白色沉淀迅速变化为灰绿色最后变为红褐色,反应现象不能分辨,故D不符合;
故答案为:C.