5.
某化学小组在学习元素周期律后,对教材中\(\rm{Fe^{2+}}\)氧化为\(\rm{Fe^{3+}}\)的实验进一步思考,并提出问题:\(\rm{Cl_{2}}\)能将\(\rm{Fe^{2+}}\)氧化为\(\rm{Fe^{3+}}\),那么\(\rm{Br_{2}}\)和\(\rm{I_{2}}\)能否将\(\rm{Fe^{2+}}\)氧化为\(\rm{Fe^{3+}}\)?
环节一:理论推测
部分同学认为\(\rm{Br_{2}}\)和\(\rm{I_{2}}\)都可能将\(\rm{Fe^{2+}}\)氧化为\(\rm{Fe^{3+}}\),他们思考的依据是________。
部分同学认为\(\rm{Br_{2}}\)和\(\rm{I_{2}}\)都不能将\(\rm{Fe^{2+}}\)氧化为\(\rm{Fe^{3+}}\),还有同学认为\(\rm{Br_{2}}\)能将\(\rm{Fe^{2+}}\)氧化为
\(\rm{Fe^{3+}}\)而\(\rm{I_{2}}\)不能。他们思考的依据是从上到下卤素非金属性减弱,单质氧化性减弱。
环节二:设计实验进行验证
在大试管中加适量铁粉,加入\(\rm{10 mL}\) 稀盐酸,振荡试管,充分反应后,铁粉有剩余,
取上层清液进行下列实验。
实验\(\rm{1}\):
试管 | 操作 | 现象 |
\(\rm{①}\) | 先向试管中加入\(\rm{2 mL FeCl_{2}}\)溶液,再滴加少量红棕色的溴水,振荡试管 | 溶液为黄色 |
\(\rm{②}\) | 先向试管中加入\(\rm{2 mL FeCl_{2}}\)溶液,再滴加少量棕黄色的碘水,振荡试管 | 溶液为黄色 |
环节三:实验现象的分析与解释
\(\rm{(1)}\)对\(\rm{①}\)中现象同学甲认为可以说明溴水能将\(\rm{Fe^{2+}}\)氧化,离子方程式为___________。
同学乙认为应该补充实验,才能得出同学甲的结论。请你帮助同学乙完成实验:
实验\(\rm{2}\):
\(\rm{(2)}\)对\(\rm{②}\)中溶液呈黄色的原因该小组同学展开了讨论:
可能\(\rm{1}\):碘水与\(\rm{FeCl_{2}}\)溶液不反应,黄色是碘水稀释后的颜色。
可能\(\rm{2}\):_____________。
实验\(\rm{3}\):进行实验以确定可能的原因。
操作 | 现象 |
向试管\(\rm{②}\)所得溶液中继续加入\(\rm{0.5 mLCCl_{4}}\),充分振荡,静置一段时间后。取出上层溶液,滴加\(\rm{KSCN}\) 溶液 | 静置后,上层溶液几乎无色,下层溶液为紫红色;上层溶液滴加\(\rm{KSCN}\) 溶液后,出现浅红色 |
同学丙认为该实验现象可以说明是“可能\(\rm{2}\)”成立,同学丁认为不严谨,于是设计了实验\(\rm{4}\):
实验\(\rm{4}\):
操作 | 现象 |
向另一支试管中加入\(\rm{2 mL FeCl_{2}}\)溶液,滴加\(\rm{0.5mL}\)碘水后,再加入\(\rm{0.5mL}\) 苯\(\rm{(}\)苯的密度比水小,且与水不互溶\(\rm{)}\),充分振荡,静置一段时间后。取出下层溶液,滴加\(\rm{KSCN}\) 溶液 | 静置后,上层液为紫色,下层液几乎无色;下层溶液滴加\(\rm{KSCN}\)溶液后,没有出现浅红色 |
你认为实验\(\rm{4}\)设计的主要目的是_____________________________________________。
同学丁根据实验\(\rm{4}\)现象得出结论:__________________________________________。
\(\rm{(3)}\)根据实验并结合所学知识,判断\(\rm{Cl_{2}}\)、\(\rm{Br_{2}}\)、\(\rm{I_{2}}\)、\(\rm{Fe^{3+}}\)的氧化性由强到弱的顺序是_______。