Question

Br₂和Fe³⁺的水溶液濃度較小時均呈現黃色，二者都具有較強的氧化性．某化學興趣小組擬通過探究實驗來比較二者氧化性的強弱．
實驗操作：向足量的硫酸亞鐵溶液中加入少量濃溴水，振蕩．
實驗現象：溶液由淺綠色變為黃色．
（1）提出假設：
甲同學認為氧化性：Br₂＞Fe³⁺，則反應的離子方程式為______；
乙同學認為氧化性：Fe³⁺＞Br₂，則使溶液呈黃色的物質是______（填化學式）．
（2）通過進一步實驗可以檢驗甲和乙的結論誰對誰錯，下列是設計的一些實驗方案和預測：

方案	實驗操作	預期現象及結論
1	取少量黃色溶液，加入NaOH溶液	若生成紅褐色沉淀，則甲正確
2	取少量黃色溶液，加入淀粉KI溶液	若溶液變藍色，則乙正確
3	取少量黃色溶液，加入苯溶液，振蕩后靜置	若上層溶液呈橙紅色，則______正確

①方案1是否合理______（填“是”或“否”）．
②方案2中，由于存在反應______（用離子方程式表示），所以預測結論不正確．
③請另外設計一個合理方案，證明已經發生反應．將有關內容填入下表．

實驗操作	預期現象及結論
______	______

Answer 1

解：（1）Fe²⁺：淺綠色，Fe³⁺：棕黃色，溴水：橙黃色．根據題意在足量的氯化亞鐵溶液中加入l-2滴溴水，若Fe³⁺氧化性強于Br₂，則不發生氧化還原反應，溶液呈黃色是由加入溴水引起的；如果Br₂氧化性強于Fe³⁺，則發生反應：2Fe²⁺+Br₂═2Fe³⁺+2Br^-，生成了Fe³⁺，則溶液呈黃色是由Fe³⁺引起的．因此①甲同學認為氧化性：Fe³⁺＜Br₂，發生反應生成Fe³⁺，溶液呈黃色是由Fe³⁺引起的，②中乙同學認為氧化性：Fe³⁺＞Br₂，不發生反應，溶液呈黃色是由溴水引起的；
故答案為：Br₂+2Fe²⁺=2Br^-+2Fe³⁺；Br₂；
（2）證明甲和乙的結論誰對誰錯，可證明溶液中是否存在Br₂，可用苯來進行萃取實驗，由于苯呈無色、密度小于水、與水不互溶、易溶解Br₂，所以觀察到現象為：出現分層現象，上層溶液呈橙紅色，下層且呈無色．則乙的結論正確，故答案為：乙；
①Fe³⁺能與堿反應生成氫氧化鐵紅褐色沉淀，但Fe²⁺也能與堿反應，先生成白色沉淀，最終轉變成紅褐色沉淀；
故答案為：否；
②乙中Br₂將KI溶液氧化：Br₂+2I^-=2Br^-+I₂，溶液變藍；但Fe³⁺能將KI溶液氧化生成單質碘，溶液變藍；2Fe³⁺+2I^-=I₂+2Fe²⁺，所以溶液變藍色，則無法證明乙正確，故答案為：乙；
③可以用KSCN溶液檢驗Fe³⁺是否生成，如果加入KSCN溶液顯紅色，證明Fe³⁺生成了，甲同學的觀點正確，故答案為：

實驗操作	預期現象及結論
取少量黃色溶液，滴入幾滴KSCN溶液	若溶液變紅色，則證明已經發生反應

分析：（1）Fe²⁺：淺綠色，Fe³⁺：棕黃色，溴水：橙黃色，根據題意在足量的氯化亞鐵溶液中加入l-2滴溴水，如果不發生氧化還原反應，溶液呈黃色是由溴水引起的，如果發生反應：2 Fe²⁺+Br₂═2Fe³⁺+2Br^-，生成Fe³⁺，溶液呈黃色是由Fe³⁺引起的．即可得出甲同學、乙同學的結論；
（2）證明甲和乙的結論誰對誰錯，可證明溶液中是否存在Br₂；
①根據Fe³⁺能與堿反應生成氫氧化鐵紅褐色沉淀，但Fe²⁺也能與堿反應，先生成白色沉淀，最終轉變成紅褐色沉淀；
③根據乙中Br₂將KI溶液氧化：Br₂+2I^-=2Br^-+I₂，溶液變藍；但Fe³⁺能將KI溶液氧化生成單質碘，溶液變藍；
③Fe³⁺的檢驗試劑是KSCN溶液，現象是顯血紅色；
點評：本題考查氧化還原反應及氧化性、還原性的比較、實驗設計，涉及到物質的檢驗，難度不大．