Question

16．某�；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組在“探究鹵素單質(zhì)的氧化性”的系列實(shí)驗(yàn)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(qiáng)？
（2）猜想：
①甲同學(xué)認(rèn)為氧化性：Fe³⁺＞Br₂，故上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致，則溶液呈黃色是含Br₂（填化學(xué)式，下同）所致．
②乙同學(xué)認(rèn)為氧化性：Br₂＞Fe³⁺，故上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致，則溶液呈黃色是含F(xiàn)e³⁺所致．
（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證：丙同學(xué)為驗(yàn)證乙同學(xué)的觀點(diǎn)，選用下列某些試劑設(shè)計(jì)出兩種方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，證明了乙同學(xué)的觀點(diǎn)確實(shí)是正確的．
供選用的試劑：a．酚酞試液  b．四氯化碳  c．無水酒精   d．硫氰化鉀溶液
請你在下列表格中寫出丙同學(xué)選用的試劑及實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象．（試劑填序號）

	選用試劑	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
方案1
方案2

（4）應(yīng)用與拓展：
①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^-．
②在100mLFeBr₂溶液中通入2.24LCl₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），溶液中有$\frac{1}{3}$的Br^-被氧化成單質(zhì)Br₂，則原FeBr₂溶液中FeBr₂的物質(zhì)的量濃度為1.2mol/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)：2Fe²⁺+Br₂═2Fe³⁺+2Br^-，生成Fe³⁺，溶液呈黃色是由Fe³⁺引起的．即可得出甲同學(xué)、乙同學(xué)的結(jié)論；
（3）乙同學(xué)的觀點(diǎn)認(rèn)為氧化性：Fe³⁺＜Br₂，則會發(fā)生反應(yīng)：2Fe²⁺+Br₂═2 Fe³⁺+2Br^-，要設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證明乙同學(xué)的觀點(diǎn)確實(shí)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(yàn)不存在Br₂．第二，溶液中存在Fe³⁺，選擇合適試劑檢驗(yàn)存在Fe³⁺．即可確定乙同學(xué)觀點(diǎn)正確；
（4）①根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理確定反應(yīng)物及其生成物，利用化合價(jià)升降法進(jìn)行配平即可；
②氯氣的物質(zhì)的量是$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，因還原性Fe²⁺＞Br^-，溶液中有$\frac{1}{3}$的Br^-被氧化成單質(zhì)Br₂，先后發(fā)生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，結(jié)合電子得失守恒計(jì)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(qiáng)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(qiáng)于Fe³⁺，則發(fā)生反應(yīng)：2Fe²⁺+Br₂═2Fe³⁺+2Br^-，生成了Fe³⁺，則溶液呈黃色是由Fe³⁺引起的；
因此①中甲同學(xué)認(rèn)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；②中乙同學(xué)認(rèn)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：Br₂；Fe³⁺；
（3）乙同學(xué)的觀點(diǎn)認(rèn)為氧化性：Fe³⁺＜Br₂，則會發(fā)生反應(yīng)：2Fe²⁺+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(xué)的觀點(diǎn)確實(shí)正確，設(shè)計(jì)兩種方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．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(jìn)行萃取實(shí)驗(yàn)，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(xué)的觀點(diǎn)確實(shí)正確．
故答案為：

	選用試劑（填序號）	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
方案1	b	下層（CCl4層）無色
方案2	d	溶液變?yōu)檠�紅色

（4）①根據(jù)結(jié)論：氧化性：Fe³⁺＜Br₂，在足量的稀氯化亞鐵溶液中，加入1～2滴溴水時(shí)，Br₂可以把Fe²⁺氧化成Fe³⁺，
Br₂本身被還原成Br^-．確定出反應(yīng)物和生成物后Fe²⁺+Br₂-Fe³⁺+Br^-，再根據(jù)化合價(jià)升降法配平，+2價(jià)Fe上升到+3價(jià)
Fe，化合價(jià)上升1價(jià)，Br₂中0價(jià)降低到-1價(jià)，一共降低2價(jià)，所以Fe²⁺前計(jì)量數(shù)為2，Br₂前計(jì)量數(shù)為1，根據(jù)原子守恒，F(xiàn)e³⁺前計(jì)量數(shù)為2，Br^-前計(jì)量數(shù)為2．
故離子方程式為2Fe²⁺+Br₂═2Fe³⁺+2Br^-，故答案為：2Fe²⁺+Br₂═2Fe³⁺+2Br^-；
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=c×0.1L×（3-2）+c×0.1L×2×$\frac{1}{3}$×（1-0），
解得c=1.2mol/L，
故答案為：1.2mol/L．

點(diǎn)評 本題考查氧化還原反應(yīng)基礎(chǔ)知識，聯(lián)系元素及其化合物，設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)，判斷氧化性、還原性的強(qiáng)弱．需具備一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和綜合思維能力，尤其是氧化性、還原性強(qiáng)弱的判斷及根據(jù)量的不同書寫離子方程式，非常容易出錯(cuò)，需要注意多練習(xí)．