Question

【題目】FeBr2是一種黃綠色固體，某學(xué)習(xí)小組制備并探究它的還原性

Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室制備FeBr2

實(shí)驗(yàn)室用下圖所示裝置制取溴化亞鐵．其中A為CO2發(fā)生裝置，D和d中均盛有液溴，E為外套電爐絲的不銹鋼管，e是兩個(gè)耐高溫的瓷皿，其中盛有細(xì)鐵粉。

實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先將鐵粉加熱至600℃～700℃，然后將干燥、純凈的CO2氣流通入D中，E管中反應(yīng)開(kāi)始，不斷將d中液溴滴入100℃～120℃的D中，經(jīng)過(guò)幾小時(shí)的連續(xù)反應(yīng)，在鐵管的一端沉積有黃綠色鱗片狀溴化亞鐵。

請(qǐng)回答：

(1)若在A中盛固體CaCO3，a中盛6mol/L鹽酸，B處是裝有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶為使導(dǎo)入D中的CO2為干燥純凈的氣體，則圖中C處的裝置和其中的試劑應(yīng)是：________,為防止污染空氣，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在F處連接盛________的尾氣吸收裝置。

(2)反應(yīng)過(guò)程中要不斷通入CO2，其主要作用有兩個(gè)：①是利用CO2把反應(yīng)器中空氣趕盡；②是________.

Ⅱ.探究FeBr2的還原性

(1)實(shí)驗(yàn)需要90 mL 0.1 mol·L－1FeBr2溶液，配制FeBr2溶液除燒杯、量筒、膠頭滴管、玻璃棒外還需的玻璃儀器是________。

(2)取10mL上述FeBr2溶液，向其中滴加少量新制的氯水，振蕩后溶液呈黃色。某同學(xué)對(duì)產(chǎn)生黃色的原因提出了假設(shè)：

假設(shè)1：Br－被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中；

假設(shè)2：Fe2+被Cl2氧化成Fe3+。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)2是正確的_______________________________

(3)實(shí)驗(yàn)證明：還原性Fe2+>Br－請(qǐng)用一個(gè)離子方程式來(lái)證明：_____________；

(4)若在40mL上述FeBr2溶液中通入3×10－3molCl2，則反應(yīng)的離子方程式為：____________。

Answer 1

【答案】濃H2SO4的洗氣瓶 NaOH溶液 將Br2蒸氣帶入反應(yīng)管中 100 mL容量瓶 向黃色溶液中加入少量KSCN溶液，若溶液變血紅色，則證明假設(shè)2正確 Fe2+＋Br2=2Fe3+＋2Br－ 4Fe2++2Br－+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl－

【解析】

I. (1)裝置B用于除去CO2中的HCl氣體；裝置D作用是干燥CO2氣體，根據(jù)Br2的性質(zhì)選擇合適的尾氣處理試劑；

(2)通入CO2，可以將容器中的空氣趕凈；將Br2蒸氣帶入反應(yīng)器D中；

II.(1)根據(jù)選擇儀器的標(biāo)準(zhǔn)和配制一定體積、一定物質(zhì)的量濃度的溶液的步驟選擇合適的儀器；

(2)Fe2+被Cl2氧化成Fe3+ ，可向該溶液中加入KSCN溶液來(lái)檢驗(yàn)是否含有Fe3+；

(3)根據(jù)還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物，只要在含有Fe2+的溶液中滴加溴水即可；

(4) 40mL0.1mol/LFeBr2溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量是0.004mol ，通入3×10-3molC12，二者的物質(zhì)的量比為4：3反應(yīng)，結(jié)合還原性Fe2+>Br-，由氧化還原反應(yīng)的先后規(guī)律和電子守恒可知：亞鐵離子全部被氧化，溴離子只有四分子之一被氧化。

I. ( 1 )裝置B用于除去CO2中的HCl雜質(zhì)氣體，可以用盛有NaHCO3飽和溶液的洗氣瓶洗氣；裝置D作用是干燥CO2，可以用盛有濃H2SO4的洗氣瓶干燥；Br2會(huì)導(dǎo)致大氣污染，可根據(jù)Br2與NaOH溶液作用產(chǎn)生可溶性的物質(zhì)的性質(zhì)，用NaOH溶液作尾氣吸收試劑。

(2)反應(yīng)過(guò)程中要不斷地通入CO2，其主要作用是：①反應(yīng)前將容器中的空氣趕凈，避免空氣中的氧氣干擾實(shí)驗(yàn)；②反應(yīng)過(guò)程中要不斷通入CO2，還可以將Br2蒸氣帶入反應(yīng)器D中，使溴能夠與鐵粉充分反應(yīng)；

II.(1)配制一定體積、一定物質(zhì)的量濃度的溶液需要的儀器有天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、一定規(guī)格的容量瓶、 膠頭滴管，實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有90mL容量瓶，根據(jù)選擇儀器的標(biāo)準(zhǔn)“大而近”的原則，要使用100mL的容量瓶；

(2)取適量黃色溶液，向其中加入少量KSCN溶液，若溶液變血紅色，可證明溶液中含有Fe3+離子，從而證明假設(shè)2正確；

(3)利用還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物，則可在含有Fe2+的溶液中滴加溴水，會(huì)發(fā)生離子反應(yīng)Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-，即可證明還原性Fe2+>Br-；

(4)40mL0.1mol/LFeBr2溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量是0.004mol ，通入3×10-3molC12，二者的物質(zhì)的量比為4：3反應(yīng)，結(jié)合還原性Fe2+>Br-，由氧化還原反應(yīng)的先后規(guī)律和電子守恒可知，亞鐵離子全部被氧化，溴離子只有四分子之一被氧化 ,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ +2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-。