Question

6．某化學實驗興趣小組在“探究氯水與溴化亞鐵溶液反應”的實驗中發(fā)現：“在足量的溴化亞鐵溶液中，加入1～2滴氯水，振蕩后溶液呈黃色．”

『資料』	溴水是溴單質的水溶液，因溶有溴單質而呈黃色．

根據已有化學知識及資料，請你參與上述現象形成原因的分析與探究：
（1）提出問題猜想：
猜想Ⅰ：溶液呈黃色是因發(fā)生離子反應①2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-（ 填離子方程式）所致．
猜想Ⅱ：溶液呈黃色是因發(fā)生離子反應②2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-（ 填離子方程式）所致．
（2）設計實驗并驗證：
為驗證①與②中是哪個原因導致了溶液變黃色，設計并進行了以下實驗．請根據以下所給試劑，進行合理選用，完成實驗方案1和方案2：
所給試劑：酚酞試液、CCl₄、無水酒精、KSCN溶液
方案1：取所述黃色溶液于試管中，滴加KSCN并振蕩，溶液變紅色；則溶液變黃色由反應①所致．
方案2：取所述黃色溶液于試管中，滴加CCl₄并振蕩；實驗現象為CCl₄層（下層）無色．
（3）實驗結論：
以上實驗不僅驗證了溶液變黃的真實原因，同時證明了Fe²⁺的還原性比Br^-
強（填“強”或“弱”）．
（4）實驗反思：
Ⅰ．根據上述實驗推測，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，產生的現象是溶液分層，上下層均為黃色．
Ⅱ．在100mLFeBr₂溶液中通入2.24LCl₂（標準狀況下），溶液中有1/2的Br^-被氧化成單質Br₂，則原FeBr₂溶液中FeBr₂的物質的量濃度為1mol/L．

Answer 1

分析 （1）I．根據發(fā)生氧化還原反應生成Fe³⁺及Fe³⁺在水中的顏色來猜想；
II．根據溴水的顏色來進行猜想；
（2）利用Fe³⁺的檢驗及萃取來進行實驗的設計，Fe³⁺遇KSCN溶液變?yōu)榧t色，溴易溶于四氯化碳中，且四氯化碳與水不溶；
（3）由氧化性Br₂＞Fe³⁺，則氯化亞鐵溶液中加入1～2滴溴水發(fā)生氧化還原反應生成Fe³⁺；
（4）Ⅰ、還原性強的離子先被氧化；
Ⅱ、根據電子守恒進行計算．

解答 解：（1）I．氧化性：Cl₂＞Fe³⁺，則發(fā)生2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，生成Fe³⁺且Fe³⁺在水中為黃色，溶液呈黃色是因為含有
Fe³⁺所致，
I．因溴水的顏色為黃色，若發(fā)生2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，則溶液呈黃色是因為含有Br₂所致，根據溴水的顏色來進行猜想；
故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-；
（2）因Fe³⁺遇KSCN溶液變?yōu)榧t色，溶液變紅色說明含有鐵離子，即溶液變色由①引起，溴易溶于四氯化碳中，且四氯化碳與水不溶，
故答案為：KSCN溶液、①；CCl₄、CCl₄層（下層）無色；
（3）由氧化性Br₂＞Fe³⁺，則Fe²⁺的還原性比Br^-強，
故答案為：強；
（4）根據Fe²⁺的還原性比Br^-強，若在溴化亞鐵溶液中滴入足量氯水，則氯氣會先和亞鐵離子反應，再和溴離子反應，生成三價鐵和溴單質，再加入CCl₄并充分振
蕩后靜止，溴單質溶解于四氯化碳中，顯示橙紅色，水和四氯化碳是互不相溶的，三價鐵溶解在水中，顯示黃色，所以產生的現象是：溶液分上下兩層，上層為黃色、下層為橙紅色；
故答案為：溶液分上下兩層，上層為黃色、下層為橙紅色；
（4）I．由氧化性Br₂＞Fe³⁺，則氯化亞鐵溶液中加入1～2滴溴水發(fā)生氧化還原反應生成Fe³⁺，反應為2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-，故答案為：2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-；
II．設FeBr₂的物質的量濃度為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 本題考查氧化還原反應及氧化性、還原性的比較、實驗設計，學生應注意物質的性質及氧化還原反應中電子守恒來分析，題目難度中等．