Question

【題目】某同學在實驗中不小心將幾滴新制氯水滴入盛有溴化亞鐵溶液的試劑瓶中，發(fā)現(xiàn)溶液變成了黃色，根據(jù)已有化學知識，請你參與上述現(xiàn)象形成原因的分析與探究：

（1）提出問題猜想：

猜想一：溶液呈黃色是因發(fā)生離子反應①_________________________________________(填離子方程式)所致。

猜想二：溶液呈黃色是因發(fā)生離子反應②______________________________________(填離子方程式)所致。

（2）設計實驗并驗證

為驗證①與②中是哪個原因?qū)е铝巳芤鹤凕S色，設計并進行了以下實驗。請根據(jù)以下所給試劑，進行合理選用，完成實驗方案1和方案2：__________________、______________、__________________、______________。

（3）實驗結(jié)論：以上實驗不僅驗證了溶液變黃的真實原因，同時證明了Fe2＋的還原性比Br－______________(填“強”或“弱”)。

（4）實驗反思

Ⅰ.根據(jù)上述實驗推測，若在溴化亞鐵溶液中滴入足量氯水，再加入CCl4并充分振蕩后靜止，產(chǎn)生的現(xiàn)象是______________________________________。

Ⅱ.在100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(標準狀況)，溶液中有1/2的Br－被氧化成單質(zhì)Br2，則原FeBr2溶液中FeBr2的物質(zhì)的量濃度為__________。

Answer 1

【答案】2Fe2＋＋Cl2=== 2Fe3＋＋2Cl－ 2Br－＋Cl2=== Br2＋2Cl－ KSCN溶液 CCl4 溶液分上下兩層，上層為黃色，下層為無色 ① 強 溶液分層，上層為黃色、下層為橙紅色 1 mol·L－1

【解析】

（1）①根據(jù)發(fā)生氧化還原反應生成Fe3+及Fe3+在水中的顏色來猜想；

②根據(jù)溴水的顏色來進行猜想；

（2）利用Fe3+的檢驗及萃取來進行實驗的設計；

（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象分析解答；

（4）I．還原性強的離子先被氧化；

Ⅱ．根據(jù)電子守恒進行計算。

（1）①氧化性：Cl2＞Fe3+，則發(fā)生2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－，生成Fe3+且Fe3+在水中為黃色，溶液呈黃色是因為含有Fe3+所致；

②因溴水的顏色為黃色，且氯氣氧化性強于溴，發(fā)生2Br－＋Cl2＝Br2＋2Cl－，則溶液呈黃色是因為含有Br2所致，根據(jù)溴水的顏色來進行猜想；

（2）因Fe3+遇KSCN溶液變?yōu)榧t色，溴易溶于四氯化碳中，四氯化碳與水不溶，且Fe2+的還原性比Br-強，若溴離子被氧化，溴單質(zhì)溶解于四氯化碳中，顯示橙紅色，水和四氯化碳是互不相溶的，三價鐵溶解在水中，顯示黃色，所以產(chǎn)生的現(xiàn)象是：溶液分上下兩層，上層為黃色、下層為無色可知①成立；

（3）由于當?shù)稳肷倭柯人畷r只有亞鐵離子被氧化，溴離子沒有被氧化，這說明Fe2+的還原性比Br-強；

（4）由于氧化性Br2＞Fe3+，則若在溴化亞鐵溶液中滴入足量氯水，亞鐵離子、溴均被氧化，再加入CCl4并充分振蕩后靜止，觀察到溶液分層，上層為黃色、下層為橙紅色；

（5）設FeBr2的物質(zhì)的量濃度為c，消耗氯氣的物質(zhì)的量是2.24L÷22.4L/mol＝0.1mol，由電子守恒可知0.1mol×2×1=c×0.1L×（3-2）+c×0.1L×2×1/2×（1-0），解得c=1mol/L。