Question

13．溴化鈣晶體（CaBr₂•2H₂O）為白色固體，易溶于水，水溶液呈中性．工業(yè)上用溴化亞鐵生產(chǎn)，流程如下：
（1）“反應(yīng)I”中，鐵粉要保持過量．有關(guān)反應(yīng)非常劇烈，放出大量熱．生產(chǎn)中需要除去措施控制反應(yīng)的劇烈程度，使溫度不超過40℃．

①反應(yīng)I的化學(xué)方程式是Fe_（過量）+Br₂ =FeBr₂ ；
②控制反應(yīng)不過于劇烈的操作或措施是分批、緩慢加入液溴或不斷攪拌加快熱量的散失或?qū)⒎磻?yīng)置于冷水浴中．（任寫一條）
（2）“反應(yīng)II”完成后，要對反應(yīng)液進行處理最終獲得產(chǎn)品．
①（1）中濾渣的主要成分是Fe、Fe（OH）₂（填化學(xué)式）；
②往濾液中加入HBr的目的除去過量的Ca（OH）₂（填化學(xué)式）；
③為了獲得干燥的CaBr₂•2H₂O，從下列選項中選出一種最佳干燥方法c．
a．在坩堝中灼燒b．HBr氣流中加熱烘干c．減壓干燥
（3）已知：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O
3FeCl₂+2K₃[Fe（CN）₄]=Fe₃[Fe（CN）₄]₂↓（藍色）+6KCl
請設(shè)計實驗檢驗產(chǎn)品CaBr₂•2H₂O中是否含有Fe²⁺和Fe³⁺：取少量產(chǎn)品于試管中，加入足量蒸餾水溶解，形成溶液，取少量溶液于試管中，加少許K₃[Fe（CN）₄]溶液，若有藍色沉淀產(chǎn)生，則原溶液中有Fe²⁺，另取少量溶液于試管中，加少許KSCN溶液，若有呈血紅色，則原溶液中有Fe³⁺．
實驗中可供選擇的試劑：K₃[Fe（CN）₄]溶液、KSCN溶液、酸性KMnO₄溶液．

Answer 1

分析 Fe與溴單質(zhì)反應(yīng)生成FeBr₂ ，加過量的氫氧化鈣，生成氫氧化亞鐵沉淀和溴化鈣，氫氧化亞鐵易被氧氣氧化為氫氧化鐵，過濾得到濾液中主要CaBr₂ ，在濾液中加HBr中和多余的氫氧化鈣，然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，得到CaBr₂•2H₂O晶體，
（1）①反應(yīng)I為Fe與溴單質(zhì)反應(yīng)生成FeBr₂ ；
②根據(jù)影響反應(yīng)速率的影響可知，反應(yīng)物質(zhì)加入的快慢、反應(yīng)溫度的高低都對反應(yīng)速率有影響；
（2）①根據(jù)上面的分析可知，（1）中濾渣的主要成分是氫氧化亞鐵和多余的鐵粉；
②反應(yīng)Ⅱ中的消石灰過量，所以要加入HBr生成溴化鈣；
③為了獲得干燥的CaBr₂•2H₂O，防止CaBr₂•2H₂O失去結(jié)晶水，干燥的溫度不能太高；
（3）根據(jù)題中提供的試劑及信息，可以用2K₃[Fe（CN）₄]檢驗Fe²⁺，用KSCN溶液檢驗Fe³⁺，據(jù)此答題．

解答 解：Fe與溴單質(zhì)反應(yīng)生成FeBr₂ ，加過量的氫氧化鈣，生成氫氧化亞鐵沉淀和溴化鈣，氫氧化亞鐵易被氧氣氧化為氫氧化鐵，過濾得到濾液中主要CaBr₂ ，在濾液中加HBr中和多余的氫氧化鈣，然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，得到CaBr₂•2H₂O晶體，
（1）①反應(yīng)I為Fe與溴單質(zhì)反應(yīng)生成FeBr₂ ，反應(yīng)方程式為Fe_（過量）+Br₂ =FeBr₂ ，
故答案為：Fe_（過量）+Br₂ =FeBr₂ ；
②根據(jù)影響反應(yīng)速率的影響可知，反應(yīng)物質(zhì)加入的快慢、反應(yīng)溫度的高低都對反應(yīng)速率有影響，所以控制反應(yīng)不過于劇烈的操作或措施是分批、緩慢加入液溴或不斷攪拌加快熱量的散失或?qū)⒎磻?yīng)置于冷水浴中，
故答案為：分批、緩慢加入液溴或不斷攪拌加快熱量的散失或?qū)⒎磻?yīng)置于冷水浴中；
（2）①根據(jù)上面的分析可知，（1）中濾渣的主要成分是氫氧化亞鐵和多余的鐵粉，化學(xué)式為Fe、Fe（OH）₂，
故答案為：Fe、Fe（OH）₂；
②反應(yīng)Ⅱ中的消石灰過量，所以要加入HBr生成溴化鈣，所以往濾液中加入HBr的目的是除去過量的Ca（OH）₂，
故答案為：除去過量的Ca（OH）₂；
③為了獲得干燥的CaBr₂•2H₂O，防止CaBr₂•2H₂O失去結(jié)晶水，干燥的溫度不能太高，采取減壓干燥的方法較好，故選c；
（3）根據(jù)題中提供的試劑及信息，可以用K₃[Fe（CN）₄]溶液檢驗Fe²⁺，用KSCN溶液檢驗Fe³⁺，具體操作為：取少量產(chǎn)品于試管中，加入足量蒸餾水溶解，形成溶液，取少量溶液于試管中，加少許K₃[Fe（CN）₄]溶液，若有藍色沉淀產(chǎn)生，則原溶液中有Fe²⁺，另取少量溶液于試管中，加少許KSCN溶液，若有呈血紅色，則原溶液中有Fe³⁺，
故答案為：取少量溶液于試管中，加少許K₃[Fe（CN）₄]溶液，若有藍色沉淀產(chǎn)生，則原溶液中有Fe²⁺，另取少量溶液于試管中，加少許KSCN溶液，若有呈血紅色，則原溶液中有Fe³⁺．

點評 本題考查了無機化學(xué)工藝流程題分析判斷，要注意過程分析，明確化工生產(chǎn)的目的，審流程結(jié)合題給信息明確每一步的原理、目的和操作，注意化學(xué)用語的書寫要求及實驗操作的文字敘述，題目難度中等．