Question

【題目】某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)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(xué)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(yīng)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(yīng)②______________________________________(填離子方程式)所致。

（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證

為驗(yàn)證①與②中是哪個(gè)原因?qū)е铝巳芤鹤凕S色，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。請根據(jù)以下所給試劑，進(jìn)行合理選用，完成實(shí)驗(yàn)方案1和方案2：__________________、______________、__________________、______________。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：以上實(shí)驗(yàn)不僅驗(yàn)證了溶液變黃的真實(shí)原因，同時(shí)證明了Fe2＋的還原性比Br－______________(填“強(qiáng)”或“弱”)。

（4）實(shí)驗(yàn)反思

Ⅰ.根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)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(qiáng) 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(yīng)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(jìn)行猜想；

（2）利用Fe3+的檢驗(yàn)及萃取來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)；

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析解答；

（4）I．還原性強(qiáng)的離子先被氧化；

Ⅱ．根據(jù)電子守恒進(jìn)行計(jì)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?yàn)楹��?/span>Fe3+所致；

②因溴水的顏色為黃色，且氯氣氧化性強(qiáng)于溴，發(fā)生2Br－＋Cl2＝Br2＋2Cl－，則溶液呈黃色是因?yàn)楹��?/span>Br2所致，根據(jù)溴水的顏色來進(jìn)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(qiáng)，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(jià)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(dāng)?shù)稳肷倭柯人畷r(shí)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(qiáng)；

（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(shè)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。