Question

某化學(xué)研究小組探究溴化亞鐵水溶液與氯氣反應(yīng)．
（1）該小組同學(xué)用如圖所示裝置制取干燥純凈的氯氣．
儀器A的名稱是

 

，裝置C中的試劑是

 

，裝置F的作用是

 

；寫出制備氯氣的離子方程式

 

．
（2）該小組同學(xué)對Cl₂與FeBr₂溶液的反應(yīng)進行實驗探究．
【實驗過程】
向100mL 0.1mol?L^-1的溶液緩緩?fù)ㄈ?00mL Cl₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），溶液由淺綠色逐漸變黃色；繼續(xù)通人Cl₂，溶液黃色加深，變?yōu)樽攸S色．
【提出假設(shè)】上述現(xiàn)象發(fā)生的原因可能是：
假設(shè)1：Cl₂先將Fe²⁺氧化生成Fe³⁺，溶液逐漸變黃色，Cl₂再把Br^-氧化成Br₂，溶液變?yōu)樽攸S色．
假設(shè)2：Cl₂先將Br^-氧化生成Br₂，溶液逐漸變黃色，Cl₂再把Fe²⁺氧化成Fe³⁺，溶液變?yōu)樽攸S色．
【實驗方案】
方案甲：設(shè)計實驗驗證由淺綠色逐漸變黃色的原因

 

（說明實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論）．
方案乙：設(shè)計對比實驗驗證氧化性順序

試驗	操作	現(xiàn)象
a	取少量FeCl2溶液于試管中，滴加少量氯，再滴加2滴KSCN溶液，振蕩靜置．	溶液變?yōu)檠�紅色
b	取少量FeCl3溶液于試管中，滴加少量溴化鈉溶液和少量CCl4，振蕩靜置．	CCl4層沒有明顯變化
c		CCl4層由無色變?yōu)槌燃t色

根據(jù)實驗得出Cl₂、Fe³⁺、Br₂氧化性由強到弱的順序為

 

，上述假設(shè)合理的是

 

．
（3）若向含有0.1mol FeBr₂的溶液中通人0.1mol Cl₂充分反應(yīng)，寫出反應(yīng)的離子方程式：

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：實驗題

分析：（1）根據(jù)裝置儀器回答分析判斷；裝置C中目的是除去氯氣中混有的氯化氫氣體，故試劑是飽和食鹽水；根據(jù)氯氣有毒，能污染空氣，應(yīng)尾氣吸收；
二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、水和氯氣；
（2）根據(jù)上述現(xiàn)象發(fā)生的原因可能是：Cl₂先將Fe²⁺氧化生成Fe³⁺或Cl₂先將Br^-氧化生成Br₂，故設(shè)計實驗驗證由淺綠色逐漸變黃色的原因，就是檢驗產(chǎn)生了Fe³⁺還是Br₂；
方案乙：由實驗a可知，氧化性順序Cl₂＞Fe³⁺
由實驗b可知，氧化性順序Br₂＞Fe³⁺
實驗c由現(xiàn)象CCl₄層由無色變?yōu)槌燃t色可知，應(yīng)設(shè)計對比實驗驗證氧化性順序 Cl₂＞Br₂，故操作為：取少量溴化鈉溶液于試管中，滴加少量氯水和少量CCl₄，振蕩靜置；上述假設(shè)合理的是假設(shè)1；
（3）氯氣具有氧化性，能將亞鐵離子和溴離子氧化，亞鐵離子還原性較強，根據(jù)電子得失守恒求出被氧化的Br^-的物質(zhì)的量；

解答： 解：（1）裝置中添加濃鹽酸通過分液漏斗，加熱產(chǎn)生氯氣，裝置C中的試劑是飽和食鹽水，目的是除去氯氣中混有的氯化氫氣體，通過裝置D濃硫酸干燥氣體，然后在裝置E中收集，最后通過裝置F中氫氧化鈉溶液吸收多余氯氣，防止污染空氣；二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、水和氯氣，氧化物、氣體、弱電解質(zhì)寫化學(xué)式，可溶性的強電解質(zhì)寫離子式，反應(yīng)的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2C1^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：分液漏斗；飽和食鹽水；吸收多余氯氣，防止污染空氣；MnO₂+4H⁺+2C1-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）根據(jù)上述現(xiàn)象發(fā)生的原因可能是：Cl₂先將Fe²⁺氧化生成Fe³⁺或Cl₂先將Br^-氧化生成Br₂，故設(shè)計實驗驗證由淺綠色逐漸變黃色的原因，就是檢驗產(chǎn)生了Fe³⁺還是Br₂，故答案為：取少量上述黃色溶液于試管中，向其中滴加少量KSCN溶液，振蕩，若溶液變紅色，說明假設(shè)1正確，否則不成立．或 取少量上述黃色溶液于試管中，滴加少量少量CCl₄，振蕩靜置，若 CCl₄層呈現(xiàn)橙紅色，說明假設(shè)2正確，否則不成立；
方案乙：設(shè)計對比實驗驗證氧化性順序
由實驗a可知，氧化性順序Cl₂＞Fe³⁺
由實驗b可知，氧化性順序Br₂＞Fe³⁺
實驗c由現(xiàn)象CCl₄層由無色變?yōu)槌燃t色可知，應(yīng)設(shè)計對比實驗驗證氧化性順序 Cl₂＞Br₂，故操作為：取少量溴化鈉溶液于試管中，滴加少量氯水和少量CCl₄，振蕩靜置；上述假設(shè)合理的是假設(shè)1，故答案為：取少量溴化鈉溶液于試管中，滴加少量氯水和少量CCl₄，振蕩靜置；假設(shè)1；
（3）氯氣具有氧化性，能將亞鐵離子和溴離子氧化，先氧化亞鐵離子，0.1mol的FeBr₂溶液中通入Cl₂0.1mol反應(yīng)時，兩者的物質(zhì)的量相等，此時Fe²⁺全部被氧化，溴離子部分被氧化，根據(jù)電子得失守恒：n（Cl₂）×2=n（Fe²⁺）×1+n（Br^-）×1，即0.1mol×2=0.1mol×1+n（Br^-）×1，則n（Br^-）=0.1mol，此時離子方程式為：2Fe²⁺+2Cl₂+2Br^-═2Fe³⁺+4Cl^-+Br₂，
故答案為：2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂═2Fe³⁺+Br₂+4Cl^-；

點評：本題主要考查了氧化還原反應(yīng)的有關(guān)知識，難度不大，確定反應(yīng)的先后順序是解題的關(guān)鍵．