Question

【题目】FeBr2是一种黄绿色固体，某学习小组制备并探究它的还原性。

【制备FeBr2固体】

实验室用如图所示装置制取溴化亚铁。其中A为CO2发生装置，D和d中均盛有液溴，E为外套电炉丝的不锈钢管，e是两个耐高温的瓷皿，其中盛有细铁粉。

实验开始时，先将干燥、纯净的CO2气流通入D中，再将铁粉加热至600—700℃，E管中铁粉开始反应。不断将d中液溴滴入温度为100—120℃的D中，经过一段时间的连续反应，在不锈钢管内产生黄绿色鳞片状溴化亚铁。

（1）若在A中盛固体CaCO3，a中盛有6 mol/L的盐酸。为使导入D中的CO2为干燥纯净的气体，则图中B、C处的洗气瓶中装有的试剂分别是：B中为____________，C中为_________________。

若进入E装置中的CO2未干燥，则可能发生的副反应的化学方程式为_____________________。

（2）E管中的反应开始前通入CO2的主要作用是__________________________________；

E管中的反应开后持续通入CO2的主要作用是______________________________________。

【探究FeBr2的还原性】

（3）现实验需要90 mL 0.1 mol/L FeBr2溶液，取上述反应制得的FeBr2固体配制该溶液，所需仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外，还需要的玻璃仪器是_______________________________。

（4）已知：Cl2的CCl4溶液呈黄绿色，Br2的CCl4溶液呈橙红色。Cl2既能氧化Br－，也能氧化Fe2+。

取10 mL上述FeBr2溶液，向其中滴加几滴新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。取少量反应后的溶液加入KSCN溶液，溶液变为血红色。另取少量反应后的溶液加入CCl4，振荡后，下层为无色液体。

以上实验结论表明还原性：Fe2+__________Br－（填“>”或“<”）。

（5）若在40 mL上述FeBr2溶液中通入标准状况下67.2 mL的 C12，取少量反应后的溶液加入CCl4，振荡后下层液体呈______色，写出该反应的离子方程式________________________________。

Answer 1

【答案】 饱和NaHCO3溶液 浓硫酸 3Fe+ 4H2O Fe3O4+ 4H2 排尽装置中原有的空气 将溴蒸气带入E装置中进行反应 胶头滴管、100mL容量瓶 > 橙红 4Fe2++2Br- +3Cl2 = 4Fe3++ Br2 + 6Cl-

【解析】

(1)装置B用于除去二氧化碳中的氯化氢气体，可以用盛有NaHCO3饱和溶液的洗气瓶洗气；装置D作用是干燥二氧化碳，可以用盛有浓H2SO4的洗气瓶干燥；若进入E装置中的CO2未干燥，则可能发生的副反应的化学方程式为3Fe+ 4H2O Fe3O4+ 4H2溴蒸汽有毒，不能排到空气中，可被碱液吸收，如氢氧化钠溶液能够与溴单质反应，适宜为防止污染空气，实验时应在F处连接盛有碱液如氢氧化钠溶液的尾气吸收装置，故答案为：盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶；盛有浓H2SO4的洗气瓶；NaOH溶液；
(2)反应过程中要不断地通入CO2，其主要作用是为：反应前将容器中的空气赶净，避免空气中的氧气干扰实验；反应过程中要不断通入CO2，还可以将Br2蒸气带入反应器D中，使溴能够与铁粉充分反应，故答案为：①排净容器里的空气；②将Br2蒸气带入反应器E中；

Ⅱ．(3)配制90 mL 0.1 mol/L FeBr2溶液FeBr2溶液时需要天平、钥匙、烧杯、玻璃棒、100ml的容量瓶，胶头滴管，则除烧杯、玻璃棒 量筒、外还需的玻璃仪器是，胶头滴管、100ml的容量瓶；故答案为：100ml的容量瓶，胶头滴管；
（4）.取10 mL上述FeBr2溶液，向其中滴加几滴新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。取少量反应后的溶液加入KSCN溶液，溶液变为血红色,证明有Fe3+。另取少量反应后的溶液加入CCl4，振荡后，下层为无色液体，实验证明不存在单质溴，

以上实验结论表明还原性：Fe2+>Br－。

（5）40 ml 0．1 mol/L FeBr2溶液含有FeBr2的物质的量为0.004mol，还原性Fe2+＞Br-，二者以4：3反应，标准状况下67.2 mL的 C12的物质量为0.003mol ,转移电子0.003=0.006mol由电子守恒可知，亚铁离子全部被氧化，溴离子部分被氧化为Br2，所以加入CCl4，振荡后下层液体呈橙色，反应的离子反应为4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-，故答案为：橙色 4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-。