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

Ⅰ.实验室制备FeBr2

实验室用下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。

实验开始时先将铁粉加热至600℃～700℃，然后将干燥、纯净的CO2气流通入D中，E管中反应开始，不断将d中液溴滴入100℃～120℃的D中，经过几小时的连续反应，在铁管的一端沉积有黄绿色鳞片状溴化亚铁。

请回答：

(1)若在A中盛固体CaCO3，a中盛6mol/L盐酸，B处是装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶为使导入D中的CO2为干燥纯净的气体，则图中C处的装置和其中的试剂应是：________,为防止污染空气，实验时应在F处连接盛________的尾气吸收装置。

(2)反应过程中要不断通入CO2，其主要作用有两个：①是利用CO2把反应器中空气赶尽；②是________.

Ⅱ.探究FeBr2的还原性

(1)实验需要90 mL 0.1 mol·L－1FeBr2溶液，配制FeBr2溶液除烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒外还需的玻璃仪器是________。

(2)取10mL上述FeBr2溶液，向其中滴加少量新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。某同学对产生黄色的原因提出了假设：

假设1：Br－被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中；

假设2：Fe2+被Cl2氧化成Fe3+。

设计实验证明假设2是正确的_______________________________

(3)实验证明：还原性Fe2+>Br－请用一个离子方程式来证明：_____________；

(4)若在40mL上述FeBr2溶液中通入3×10－3molCl2，则反应的离子方程式为：____________。

Answer 1

【答案】浓H2SO4的洗气瓶 NaOH溶液 将Br2蒸气带入反应管中 100 mL容量瓶 向黄色溶液中加入少量KSCN溶液，若溶液变血红色，则证明假设2正确 Fe2+＋Br2=2Fe3+＋2Br－ 4Fe2++2Br－+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl－

【解析】

I. (1)装置B用于除去CO2中的HCl气体；装置D作用是干燥CO2气体，根据Br2的性质选择合适的尾气处理试剂；

(2)通入CO2，可以将容器中的空气赶净；将Br2蒸气带入反应器D中；

II.(1)根据选择仪器的标准和配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液的步骤选择合适的仪器；

(2)Fe2+被Cl2氧化成Fe3+ ，可向该溶液中加入KSCN溶液来检验是否含有Fe3+；

(3)根据还原剂的还原性大于还原产物，只要在含有Fe2+的溶液中滴加溴水即可；

(4) 40mL0.1mol/LFeBr2溶液中溶质的物质的量是0.004mol ，通入3×10-3molC12，二者的物质的量比为4：3反应，结合还原性Fe2+>Br-，由氧化还原反应的先后规律和电子守恒可知：亚铁离子全部被氧化，溴离子只有四分子之一被氧化。

I. ( 1 )装置B用于除去CO2中的HCl杂质气体，可以用盛有NaHCO3饱和溶液的洗气瓶洗气；装置D作用是干燥CO2，可以用盛有浓H2SO4的洗气瓶干燥；Br2会导致大气污染，可根据Br2与NaOH溶液作用产生可溶性的物质的性质，用NaOH溶液作尾气吸收试剂。

(2)反应过程中要不断地通入CO2，其主要作用是：①反应前将容器中的空气赶净，避免空气中的氧气干扰实验；②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；

II.(1)配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液需要的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒、一定规格的容量瓶、 胶头滴管，实验室没有90mL容量瓶，根据选择仪器的标准“大而近”的原则，要使用100mL的容量瓶；

(2)取适量黄色溶液，向其中加入少量KSCN溶液，若溶液变血红色，可证明溶液中含有Fe3+离子，从而证明假设2正确；

(3)利用还原剂的还原性大于还原产物，则可在含有Fe2+的溶液中滴加溴水，会发生离子反应Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-，即可证明还原性Fe2+>Br-；

(4)40mL0.1mol/LFeBr2溶液中溶质的物质的量是0.004mol ，通入3×10-3molC12，二者的物质的量比为4：3反应，结合还原性Fe2+>Br-，由氧化还原反应的先后规律和电子守恒可知，亚铁离子全部被氧化，溴离子只有四分子之一被氧化 ,发生反应的离子方程式为4Fe2+ +2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-。