某化學小組在學習元素周期律后,對教材中Fe2+氧化為Fe3+的實驗進一步思考,并提出問題:Cl2能將Fe2+氧化為Fe3+,那么Br2和I2能否將Fe2+氧化為Fe3+?
(一)設計實驗進行驗證
實驗1
試管 |
操作 |
現象 |
① |
先向試管中加入2mLFeCl2溶液,再滴加少量溴水,振蕩試管 |
溶液為黃色 |
② |
先向試管中加入2mLFeCl2溶液,再滴加少量碘水,振蕩試管 |
溶液為黃色 |
(二)實驗現象的分析與解釋
Ⅰ.同學甲認為①中現象說明溴水能將Fe
2+氧化,離子方程式為
2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
。
同學乙認為應該補充實驗,才能得出同學甲的結論。請你幫助同學乙完成實驗:
實驗2:
操作 |
應該觀察到的現象 |
取少量①中黃色溶液于試管中,滴加少量KSCN溶液,振蕩 取少量①中黃色溶液于試管中,滴加少量KSCN溶液,振蕩
|
溶液變?yōu)榧t色 溶液變?yōu)榧t色
|
Ⅱ.該小組同學對試管②中溶液呈黃色的原因展開了討論:
可能1:碘水與FeCl
2溶液不反應,黃色是碘水稀釋后的顏色。
可能2:
碘水與FeCl2溶液發(fā)生反應,生成的FeCl3溶液顯黃色
碘水與FeCl2溶液發(fā)生反應,生成的FeCl3溶液顯黃色
。
實驗3:
操作 |
現象 |
向試管②所得溶液中繼續(xù)加入0.5mLCCl4,充分振蕩,靜置一段時間后。取出上層溶液,滴加KSCN溶液 |
靜置后,上層溶液幾乎無色,下層溶液為紫色;上層溶液滴加KSCN溶液后,出現淺紅色 |
同學丙認為該實驗現象可以說明是“可能2”成立,同學丁從亞鐵離子的性質考慮,認為該結論不嚴謹,理由是
因為空氣中的氧氣可能將Fe2+氧化為Fe3+
因為空氣中的氧氣可能將Fe2+氧化為Fe3+
。于是,同學丁重新設計實驗并最終得出結論:在本實驗條件下,碘水與FeCl
2溶液反應的程度很小。
Ⅲ.Cl
2、Br
2、I
2氧化Fe
2+的能力逐漸減弱,從原子結構的角度解釋原因:
同主族元素,從上到下原子核外電子層數依次增多,原子半徑逐漸增大,原子核對電子的吸引力逐漸減弱,得電子能力逐漸減弱,氧化能力逐漸減弱
同主族元素,從上到下原子核外電子層數依次增多,原子半徑逐漸增大,原子核對電子的吸引力逐漸減弱,得電子能力逐漸減弱,氧化能力逐漸減弱
。