Question

18．某實驗小組探究少量Cl₂和FeBr₂反應(yīng)的過程．
（1）配制FeBr₂溶液：
ⅰ．配制50mL1.0mol/LFeBr₂溶液；
ⅱ．上述溶液呈淡黃色．取少量此溶液，向其中滴入KSCN溶液，變?yōu)闇\紅色．
①配制50mL1.0mol/LFeBr₂溶液需要的玻璃容器是燒杯、玻璃棒、50mL容量瓶、膠頭滴管．
②由ⅱ可知，此FeBr₂溶液呈黃色的原因是其中含有Fe³⁺，用離子方程式解釋產(chǎn)生其原因：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O．
（2）氯氣和FeBr₂反應(yīng)實驗操作及現(xiàn)象如圖1：
據(jù)此甲同學(xué)得出結(jié)論：少量Cl₂既能和Fe²⁺又能和Br^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)．
①Cl₂和Fe²⁺發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Cl₂+2Fe²⁺=2C1^-+2Fe³⁺．
②乙同學(xué)認為上述實驗不能證明Cl₂和Br^-發(fā)生反應(yīng)，理由是溶液中含有的Fe³⁺可與I^-反應(yīng)生成I₂使淀粉變藍．
③乙同學(xué)改進實驗如下：在上述FeBr₂溶液中加入過量鐵粉，取上清液2mL，向其中滴加3滴飽和氯水后，再加入CCl₄，振蕩后靜置，觀察現(xiàn)象．乙得出結(jié)論：少量Cl₂只與Fe²⁺反應(yīng)，不與Br^-反應(yīng)．乙得出該結(jié)論依據(jù)的實驗現(xiàn)象是靜置后，上層溶液為黃色，下層溶液無色．
（3）丙同學(xué)繼續(xù)設(shè)計實驗如圖2，探究反應(yīng)過程：
①轉(zhuǎn)移到大試管前CCl₄液體中呈紅棕色的物質(zhì)是Br₂．
②丙通過此實驗可得出結(jié)論：少量Cl₂能與Br^-反應(yīng)，生成的Br₂會繼續(xù)氧化溶液中的Fe²⁺．

Answer 1

分析 （1）①配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的一般步驟：計算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶，配制50mL1.0mol/LFeBr₂溶液，用到的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、50mL容量瓶、膠頭滴管；
②黃色為鐵離子顏色，亞鐵離子易被空氣中的氧氣氧化成鐵離子；
（2）①Cl₂具有強氧化性，可使Fe²⁺轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，自身被還原生成氯離子；
②鐵離子具有氧化性、碘離子具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成亞鐵離子和碘單質(zhì)；
③少量Cl₂與Fe²⁺反應(yīng)，若繼續(xù)氧化鐵離子，則加入CCl₄萃取后，下層為紫色，上層為黃色；
（3）①溴單質(zhì)為深紅棕色；
②丙通過此少量Cl₂能與Br^-反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)生成的Br₂會繼續(xù)氧化溶液中的Fe²⁺．

解答 解：（1）①配制50mL1.0mol/LFeBr₂溶液，操作步驟有計算、稱量、溶解、移液、洗滌移液、定容、搖勻等操作，一般用托盤天平稱量，用藥匙取用藥品，在燒杯中溶解（可用量筒量取水加入燒杯），并用玻璃棒攪拌，加速溶解．冷卻后轉(zhuǎn)移到50mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗滌燒杯、玻璃棒2-3次，并將洗滌液移入容量瓶中，加水至液面距離刻度線1～2cm時，改用膠頭滴管滴加，最后定容顛倒搖勻，因配制50mL溶液，則需選用50mL容量瓶，最后需膠頭滴管定容，所以所需玻璃儀器為：燒杯、玻璃棒、50mL容量瓶、膠頭滴管，
故答案為：燒杯、玻璃棒、50mL容量瓶、膠頭滴管；
②FeBr₂溶液呈黃色，是因為含有鐵離子，因亞鐵離子具有還原性，易被空氣中的氧氣氧化，反應(yīng)離子方程式為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：Fe³⁺；4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O；
（2）①Cl₂具有強氧化性，可使Fe²⁺轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，自身被還原生成氯離子，離子方程式為：Cl₂+2Fe²⁺=2C1^-+2Fe³⁺，
故答案為：Cl₂+2Fe²⁺=2C1^-+2Fe³⁺；
②鐵離子具有氧化性、碘離子具有還原性，溶液中含有的Fe³⁺可與I^-反應(yīng)，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成亞鐵離子和碘單質(zhì)，離子方程式為2Fe³⁺+2I^-=2Fe ²⁺+I₂，I₂使淀粉變藍，
故答案為：溶液中含有的Fe³⁺可與I^-反應(yīng)生成I₂使淀粉變藍；
③少量Cl₂與Fe²⁺反應(yīng)，加入CCl₄萃取后，靜置后，上層溶液為黃色，為鐵離子，下層溶液無色，說明不含有溴，因溴單質(zhì)在四氯化碳中呈現(xiàn)紫色，
故答案為：靜置后，上層溶液為黃色，下層溶液無色；
（3）①轉(zhuǎn)移到大試管前CCl₄液體中呈紅棕色，為溴單質(zhì)，
故答案為：Br₂；
②丙同學(xué)，向其中滴加飽和氯水后，轉(zhuǎn)移到大試管前CCl₄液體中呈紅棕色為溴單質(zhì)，少量Cl₂能與Br^-反應(yīng)，生成的Br₂，再轉(zhuǎn)移到大試管震蕩靜置，上層棕黃色為鐵離子，說明生成的Br₂會繼續(xù)氧化溶液中的Fe²⁺，
故答案為：少量Cl₂能與Br^-反應(yīng)，生成的Br₂會繼續(xù)氧化溶液中的Fe²⁺．

點評 本題考查Cl₂和FeBr₂反應(yīng)的過程實驗探究，掌握氯、鐵、溴的性質(zhì)以及明確溶液中離子反應(yīng)的先后順序是解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析問題和解決問題的能力，題目難度中等．