Question

（18分）某化学研究小组探究溴化亚铁水溶液与氯气反应。
（1）该小组同学用下图所示装置制取干燥纯净的氯气。

仪器A的名称是________，装置C中的试剂是________，装置F的作用是________；写出制备氯气的离子方程式________。
（2）该小组同学对Cl₂与FeBr₂溶液的反应进行实验探究。
【实验过程】
向l00mL0. 1mol的溶液缓缓通入100 mLCl₂（标准状况），溶液由浅绿色逐渐变黄色；继续通人Cl₂，溶液黄色加深，变为棕黄色。
【提出假设】上述现象发生的原因可能是：
假设1：Cl₂先将Fe^2＋氧化生成Fe^3＋，溶液逐渐变黄色，Cl₂再把Br^－氧化成Br₂，溶液变为棕黄色。
假设2：Cl₂先将Br^－氧化生成Br₂，溶液逐渐变黄色，Cl₂再把Fe^2＋氧化成Fe^3＋，溶液变为棕黄色。
【实验方案】
方案甲：设计实验验证由浅绿色逐渐变黄色的原因________（说明实验操作、现象和结论）。
方案乙：设计对比实验验证氧化性顺序

根据实验得出Cl₂、Fe^3＋、Br₂氧化性由强到弱的顺序为________，上述假设合理的是________。
（3）若向含有0.1 molFeBr₂的溶液中通人0.1molCl₂充分反应，写出反应的离子方程式：________ 。

Answer 1

（18分）
（1）分液漏斗（1分） 饱和食盐水（2分）除去尾气中的氯气防止污染空气（2分）
MnO₂+4H⁺+2Cl?Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O（2分）
（2）①取少量上述黄色溶液于试管中，向其中滴加少量KSCN溶液，震荡，若溶液变红色，说明假设1对；否则不成立。（3分）或取少量上述黄色溶液于试管中，向其中滴加少量CCl₄，震荡，若CCl₄层呈现橙红色，说明假设2对，否则不成立。（3分）
②取少量溴化钠溶液于试管中，向其中滴加少量氯水和少量CCl₄，震荡静置（2分） Cl₂ > Br₂ >Fe³⁺（2分）
假设1（1分）
（3）2Fe²⁺+2Br?+2Cl₂ = 2Fe³⁺+Br₂+4Cl?（3分）

试题分析：（1）根据实验装置图，仪器A的名称为分液漏斗；MnO₂与浓盐酸反应制取的氯气中含有HCl和水分，所以装置C中的试剂是饱和食盐水，作用是吸收HCl杂质；氯气有毒，不能排放到大气中，所以装置F的作用是：除去尾气中的氯气防止污染空气；MnO₂与浓盐酸反应生成MnCl₂、Cl₂、H₂O，离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl?Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O
（2）①根据假设①设计实验方案，应检验溶液中是否含有Fe³⁺，所以实验操作、现象和结论为：取少量上述黄色溶液于试管中，向其中滴加少量KSCN溶液，震荡，若溶液变红色，说明假设1对；否则不成立。根据假设②设计实验方案，应检验溶液中是否含有Br₂，所以实验操作、现象和结论为：取少量上述黄色溶液于试管中，向其中滴加少量CCl₄，震荡，若CCl₄层呈现橙红色，说明假设2对，否则不成立。
②实验现象为：CCl₄层由无色变为橙色，说明生成了Br₂，应加入Cl₂，所以实验操作为：取少量溴化钠溶液于试管中，向其中滴加少量氯水和少量CCl₄，震荡静置；根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可得氧化性由强到弱的顺序为：Cl₂ > Br₂ >Fe³⁺；还原性由强到弱的顺序为：Fe²⁺ > Br? > Cl?，所以Cl₂先氧化还原性强的Fe²⁺，故假设①合理。
（3）向含有0.1 molFeBr₂的溶液中通人0.1molCl₂充分反应，Cl₂先氧化0.1mol Fe²⁺，消耗Cl₂ 0.05mol，剩余的0.05mol Cl₂再氧化0.1mol Br?，所以离子方程式为：2Fe²⁺+2Br?+2Cl₂ = 2Fe³⁺+Br₂+4Cl?