Question

1．某校化學實驗興趣小組在“探究鹵素單質(zhì)的氧化性”的系列實驗中發(fā)現(xiàn)：在足量的稀氯化亞鐵溶液中，加入1-2滴溴水，振蕩后溶液呈黃色．
（1）提出問題：Fe³⁺、Br₂誰的氧化性更強？
（2）猜想
①甲同學認為氧化性：Fe³⁺＞Br₂，故上述實驗現(xiàn)象不是發(fā)生化學反應(yīng)所致，則溶液呈黃色是含Br₂（填化學式，下同）所致．
②乙同學認為氧化性：Br₂＞Fe³⁺，故上述實驗現(xiàn)象是發(fā)生化學反應(yīng)所致，則溶液呈黃色是含F(xiàn)e³⁺所致．
（3）設(shè)計實驗并驗證
丙同學為驗證乙同學的觀點，選用下列某些試劑設(shè)計出兩種方案進行實驗，并通過觀察實驗現(xiàn)象，證明了乙同學的觀點確實是正確的．
供選用的試劑：a．酚酞試液；b．CCl₄；　c．無水酒精；d． KSCN溶液．
請你在下表中寫出丙同學選用的試劑及實驗中觀察到的現(xiàn)象．（試劑填序號）

	選用試劑	實驗現(xiàn)象
方案1
方案2

（4）結(jié)論
氧化性：Br₂＞Fe³⁺．故在足量的稀氯化亞鐵溶液中，加入1-2滴溴水，溶液呈黃色所發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-．
（5）實驗后的思考
①根據(jù)上述實驗推測，若在溴化亞鐵溶液中通入氯氣，首先被氧化的離子是Fe²⁺（填離子的化學式）．
②在100mL FeBr₂溶液中通入2.24L 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)的量的濃度為1mol/L．

Answer 1

分析 （2）Fe²⁺的顏色：淺綠色，F(xiàn)e³⁺的顏色：棕黃色，溴水的顏色：橙黃色．根據(jù)題意在足量的氯化亞鐵溶液中加入l-2滴溴水，如果不發(fā)生氧化還原反應(yīng)，溶液呈黃色是由溴水引起的，如果發(fā)生反應(yīng)：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(jié)論；
（3）乙同學的觀點認為氧化性：Fe³⁺＜Br₂，則會發(fā)生反應(yīng)：2 Fe²⁺+Br₂═2 Fe³⁺+2Br^-，要設(shè)計方案進行實驗證明乙同學的觀點確實正確，考慮兩種思路．第一，溶液中不存在Br₂，然后選擇合適試劑檢驗不存在Br₂．第二，溶液中存在Fe³⁺，選擇合適試劑檢驗存在Fe³⁺，即可確定乙同學觀點正確；
（4）由氧化性Br₂＞Fe³⁺，則氯化亞鐵溶液中加入1～2滴溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe³⁺；
（5）①還原性強的離子先被氧化；
②根據(jù)電子守恒進行計算．

解答 解：（2）Fe²⁺的顏色：淺綠色，F(xiàn)e³⁺的顏色：棕黃色，溴水的顏色：橙黃色，
根據(jù)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(fā)生氧化還原反應(yīng)，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(fā)生反應(yīng)：2Fe²⁺+Br₂═2 Fe³⁺+2Br^-，生成了Fe³⁺，則溶液呈黃色是由Fe³⁺引起的，
因此①中甲同學認為氧化性：Fe³⁺＞Br₂，不發(fā)生反應(yīng)，溶液呈黃色是由溴水引起的，
故答案為：Br₂；
②中乙同學認為氧化性：Fe³⁺＜Br₂，發(fā)生反應(yīng)生成Fe³⁺，溶液呈黃色是由Fe³⁺引起的，
故答案為：Fe³⁺；
（3）乙同學的觀點認為氧化性：Fe³⁺＜Br₂，則會發(fā)生反應(yīng)：2 Fe²⁺+Br₂═2Fe³⁺+2Br^-，由于溴水少量，要全部參與反應(yīng)，生成物中生成了Fe³⁺，
要證明乙同學的觀點確實正確，設(shè)計兩種方案進行實驗：方案一：證明溶液中不存在Br₂，根據(jù)題意，選擇試劑四氯化碳來進行萃取實驗，由于四氯化碳呈無色、密度大于水、與水不互溶、易溶解Br₂，觀察到現(xiàn)象為：出現(xiàn)分層現(xiàn)象，下層為四氯化碳，且呈無色．則證明方案一正確；
方案二：證明溶液中存在Fe³⁺：根據(jù)題意，選擇試劑硫氰化鉀溶液，觀察到現(xiàn)象為溶液呈血紅色．則證明方案二正確．方案一、方案二都正確即可證明乙同學的觀點確實正確，
故答案為：

	試劑	實驗現(xiàn)象
方案1	d	溶液變成（血）紅色
方案2	b	下層的四氯化碳溶液依然無色

；
（4）由氧化性Br₂＞Fe³⁺，則氯化亞鐵溶液中加入1～2滴溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe³⁺，反應(yīng)為2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-，
故答案為：2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-；
（5）①因還原性Fe²⁺＞Br^-，通入氯氣時還原性強的離子先被氧化，即Fe²⁺先被氧化，
故答案為：Fe²⁺；
②設(shè)FeBr₂的物質(zhì)的量濃度為c，
由電子守恒可知，$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$×2×1=c×0.1L×（3-2）+c×0.1L×2×$\frac{1}{2}$×（1-0），
解得c=1mol/L，
故答案為：1mol/L．

點評 本題考查了性質(zhì)實驗方案的設(shè)計與評價，題目難度中等，明確實驗目的為解答關(guān)鍵，學生應(yīng)注意物質(zhì)的性質(zhì)及氧化還原反應(yīng)中電子守恒來分析，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及化學實驗能力．