铁及其化合物性质探究实验概述
某实验小组的同学为探究铁及其化合物的性质，设计并实施了一系列严谨的实验。他们首先从铁单质的性质入手，将洁净的铁钉分别置于干燥空气、潮湿空气以及不同浓度的酸、碱、盐溶液中，观察并记录其变化。通过对比，同学们直观地验证了铁在潮湿空气中更易生锈，明确了铁是一种较为活泼的金属，能与氧气、水、酸以及某些盐溶液发生反应。这些基础实验为后续探究铁的化合物性质奠定了重要的认知基础。
铁化合物转化实验的发现
在探究铁的化合物时，小组重点研究了二价铁与三价铁之间的相互转化。他们配制了硫酸亚铁溶液，并向其中滴加新制的氯水，观察到溶液颜色由浅绿色迅速变为棕黄色，这证明了Fe²⁺能被氯气等氧化剂氧化为Fe³⁺。紧接着，他们又进行了逆向实验：向黄色的氯化铁溶液中加入还原铁粉，充分振荡后，溶液颜色变浅，再滴加硫氰化钾溶液未见血红色，而滴加铁氰化钾溶液则出现蓝色沉淀，成功验证了Fe³⁺可被铁单质还原为Fe²⁺。这一氧化还原循环的探究，深刻揭示了铁元素不同价态间的转化规律。
此外，同学们还进行了氢氧化亚铁与氢氧化铁的制备与性质观察。他们通过精心排除氧气干扰，制备出了白色的氢氧化亚铁沉淀，并亲眼目睹其在空气中迅速变为灰绿色，最终转化为红褐色氢氧化铁的过程，这一鲜明的颜色变化链生动展示了Fe(OH)₂的不稳定性。整个实验过程不仅巩固了同学们对铁及其化合物化学性质的理论知识，更锻炼了他们的实验操作技能与科学探究能力。
