Question

在探究某補鐵劑中鐵元素的價態(tài)實驗中，老師取一片該補鐵劑用鹽酸溶解，經(jīng)脫色過濾后，得到250mL近乎無色的溶液，繼續(xù)加入1滴液溴，振蕩，溶液變?yōu)辄S色．
（1）甲同學(xué)認(rèn)為這不是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致，因Br₂水本就呈棕黃色，使溶液變黃色的物質(zhì)是Br₂；乙同學(xué)認(rèn)為這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致，使溶液變黃色的物質(zhì)是

 

（填粒子的化學(xué)式），發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

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（2）現(xiàn)提供以下試劑：A．酸性高錳酸鉀溶液 B．氫氧化鈉溶液 C．四氧化碳 D．硫氰化鉀溶液．請你用兩種方法支持乙同學(xué)，寫出選用的試劑編號及實驗中應(yīng)觀察到的現(xiàn)象：

	選用試劑	實驗現(xiàn)象
第一種方法
第二種方法

（3）用（2）中所提供的試劑即可驗證該補鐵劑經(jīng)脫色后的溶液中含F(xiàn)e²⁺而不含F(xiàn)e³⁺．請寫出實驗步驟和現(xiàn)象．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象

（4）補鐵劑中鐵元素含量的測定通常使用到雙氧水，請寫出將雙氧水滴入該補鐵劑經(jīng)脫色后的溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

 

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Answer 1

分析：（1）根據(jù)鐵離子溶液為黃色溶液進行解答，寫出亞鐵離子被溴單質(zhì)氧化的離子方程式；
（2）利用Fe³⁺的檢驗及萃取來進行實驗的設(shè)計，F(xiàn)e³⁺遇KSCN溶液變?yōu)榧t色，溴易溶于四氯化碳中，且四氯化碳與水不溶；
（3）根據(jù)檢驗亞鐵離子的方法進行證明溶液中含F(xiàn)e²⁺而不含F(xiàn)e³⁺；
（4）雙氧水具有氧化性，能夠氧化亞鐵離子，寫出亞鐵離子與雙氧水反應(yīng)的離子方程式．

解答：解：（1）乙同學(xué)認(rèn)為這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致，溴單質(zhì)具有強氧化性，能夠?qū)�亞鐵離子氧化成鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-，
故答案為：Fe³⁺；2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-；
（2）溴易溶于四氯化碳中而不易溶于水中，且四氯化碳與水不溶，根據(jù)四氯化碳層顏色判斷，如果有機層無色，則說明使溶液呈黃色的物質(zhì)不是溴；
Fe³⁺遇KSCN溶液變?yōu)榧t色，向溶液中滴加硫氰化鉀溶液后，溶液呈紅色，則說明使溶液呈黃色的物質(zhì)是鐵離子，
故答案為：

	選用試劑	實驗現(xiàn)象
第一種方法	D	溶液由黃色變血紅色
第二種方法	C	溶液分層，下層無色

（3）驗證該補鐵劑經(jīng)脫色后的溶液中含F(xiàn)e²⁺而不含F(xiàn)e³⁺，可以根據(jù)檢驗亞鐵離子的方法完成：取少量溶液于試管中，先加幾滴硫氰化鉀溶液，現(xiàn)象為加硫氰化鉀后不變?yōu)檠�紅色；振蕩后再滴入少量酸性高錳酸鉀溶液，溶液變成紅色，
故答案為：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象
取少量溶液于試管中，先加幾滴硫氰化鉀溶液，振蕩后再滴入少量酸性高錳酸鉀溶液	加硫氰化鉀后不變?yōu)檠�紅色， 加入高錳酸鉀后溶液變紅色．

（4）亞鐵離子能夠被雙氧水氧化成鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．

點評：本題考查鐵離子、亞鐵離子的檢驗方法，題目難度中等，涉及了鐵離子亞鐵離子的檢驗、實驗方案的設(shè)計，注意明確物質(zhì)的性質(zhì)及特殊物質(zhì)或離子的顏色，試題側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，旨在考查學(xué)生靈活運用基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炘O(shè)計能力，提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)．