Question

【題目】一定量的鐵粉在氯氣中充分燃燒后，將所得固體完全溶于稀鹽酸，制得溶液A。

(1)鐵在氯氣中燃燒的化學方程式是____________________________。

(2)推測A中可能含有的金屬陽離子：①Fe3+；②只有Fe2+；③______。

甲同學為探究溶液的組成，實驗如下：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論及反應離子方程式
取少量溶液A于試管中，加入KSCN溶液。	________	假設②不成立，假設①或③成立；反應的離子方程式是_____________ 。

(3)乙同學繼續探究溶液A的組成。

查閱資料：16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

實驗過程：另取少量溶液A于試管中，逐滴加入酸性KMnO4溶液，充分振蕩，KMnO4紫色褪去。

實驗結論：__________(填寫字母序號)。

a.可能有Fe2+ b.可能無Fe2+ c.一定有Fe2+

(4)結論：A中含有的陽離子是_________，簡述理由：________________。

Answer 1

【答案】2Fe+3Cl2 2FeCl3 含有Fe3+和Fe2+ 溶液呈紅色 Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3 a或b Fe3+或Fe3+和Fe2+ 還原性Fe2+＞Cl-，逐滴加入的酸性KMnO4溶液，將Fe2+氧化，而使KMnO4紫色褪去，也可能是酸性KMnO4溶液將Cl-氧化，而使KMnO4紫色褪去

【解析】

(1)根據變價金屬在氯氣中燃燒生成高價的氯化物；

(2)A中可能含有兩種金屬陽離子；根據Fe3+遇KSCN溶液，溶液變紅，Fe2+遇KSCN溶液，溶液不變紅；

(3)根據Fe2+、Cl-都能被酸性KMnO4溶液氧化，但還原性：Fe2+＞Cl-，逐滴加入的酸性KMnO4溶液，先將Fe2+氧化，而使KMnO4紫色褪去，故可能含有Fe2+；或加入的酸性KMnO4溶液，將Cl-氧化，而使KMnO4紫色褪去，據此分析解答(3)和(4).

(1)鐵在氯氣中燃燒生成氯化鐵：2Fe+3Cl2 2FeCl3，故答案為：2Fe+3Cl2 2FeCl3；

(2)一定量的鐵粉在氯氣中充分燃燒后的固體中可能含有氯化鐵和鐵，將反應后的固體完全溶于稀鹽酸，制得溶液A，A中可能含有Fe3+和Fe2+兩種金屬陽離子，Fe3+遇KSCN溶液，溶液變紅，Fe2+遇KSCN溶液，溶液不變紅，所以取少量溶液A于試管中，溶液呈紅色，說明溶液中含Fe3+，則假設②不成立，假設①或③成立，離子方程式：Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3，故答案為：含有Fe3+和Fe2+；溶液呈紅色；Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3；

(3)酸性KMnO4溶液可以氧化Fe2+、Cl-，使KMnO4紫色褪去，故溶液中可能含有Fe2+；加入的酸性KMnO4溶液也可能是被Cl-還原的，使KMnO4紫色褪去，即也可能不含Fe2+，故答案為：a或b；

(4)因為還原性Fe2+＞Cl-，逐滴加入的酸性KMnO4溶液將Fe2+氧化，而使KMnO4紫色褪去，也可能是酸性KMnO4溶液被Cl-還原，而使KMnO4紫色褪去，因此A中含有的陽離子是Fe3+或Fe3+和Fe2+，故答案為：Fe3+或Fe3+和Fe2+；還原性Fe2+＞Cl-，逐滴加入的酸性KMnO4溶液，將Fe2+氧化，而使KMnO4紫色褪去，也可能是酸性KMnO4溶液將Cl-氧化，而使KMnO4紫色褪去。