Question

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 mol•L^-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 mol•L^-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 mol•L^-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 mol•L^-1 FeCl₃溶液中滴加2滴0．1 mol•L^-1 KSCN溶液，变红，通入O₂，无明显变化。

实验I的说明               ；

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SO₄^2-。

（3）甲直接用FeCl₂·4H₂O配制      mol•L^-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      。

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 mol•L^-1 FeCl3溶液

Answer

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

（2） ①SCN-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）0．15

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

II i．取2 mL BaCl2溶液，滴加2滴0．1 mol·L-1KSCN溶液和5滴5% H2O2溶液

ii．无明显现象

【解析】

试题分析：（1）亚铁离子被过氧化氢氧化生成三价铁离子，2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O，生成的三价铁离子与硫氰根离子形成血红色的络合 Fe3++3SCN⇌Fe（SCN）3。

（2）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铁离子。

②实验Ⅲ的目的是排除实验干扰，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。

（3）①步骤二中亚铁离子的物质的量浓度，由反应可知2Fe3++Fe=3Fe2+，FeCl2溶液溶质的浓度是FeCl3浓度的1．5倍，所以浓度为：1．5×0．1mol•L-1=0．15mol•L-1。

②Ⅰ．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，生成红色的胶体，后者无，说明硫氰化铁溶液不能产生丁达尔效应，故答案为：H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，pH增大促进Fe3+水解形成红色Fe（OH）3胶体。

II．i、如果SCN-被过氧化氢氧化，产物中应产生硫酸根离子，所以具体方法为：取2 mL BaCl2溶液，滴加2滴0．1 mol•L-1KSCN溶液和5滴5% H2O2溶液。

ii、再加入铁离子无明显现象，因为硫氰化钾已被氧化，所以现象为：无明显现象。

考点：本题考查探究实验的分析与设计、Fe2+与Fe3+的性质。