Question

某化学实验兴趣小组在“探究氯水与溴化亚铁溶液反应”的实验中发现：“在足量的溴化亚铁溶液中，加入1～2滴氯水，振荡后溶液呈黄色．”

[资料]	溴水是溴单质的水溶液，因溶有溴单质而呈黄色．

根据已有化学知识及资料，请你参与上述现象形成原因的分析与探究：
（1）提出问题猜想：
溶液呈黄色是因发生离子反应①

2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-

（ 填离子方程式）所致．
溶液呈黄色是因发生离子反应②

2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-

（ 填离子方程式）所致．
（2）设计实验并验证
为验证①与②中是哪个原因导致了溶液变黄色，设计并进行了以下实验．请根据以下所给试剂，进行合理选用，完成实验方案1和方案2：

试剂	酚酞试液、CCl4、无水酒精、KSCN溶液
方案	操作步骤	实验现象	结论
1	取所述黄色溶液于试管中，滴加 KSCN溶液 并振荡	溶液变红色	反应 ① 所致
2	取所述黄色溶液于试管中，滴加 CCl4 并振荡		-----------

（3）实验结论：以上实验不仅验证了溶液变黄的真实原因，同时证明了Fe²⁺的还原性比Br^-

强

（填“强”或“弱”）．
（4）实验反思
Ⅰ．根据上述实验推测，若在溴化亚铁溶液中滴入足量氯水，再加入CCl₄并充分振荡后静止，产生的现象是

溶液分上下两层，上层为黄色、下层为橙红色

．
Ⅱ．在100mLFeBr₂溶液中通入2.24LCl₂（标准状况），溶液中有1/2的Br^-被氧化成单质Br₂，则原FeBr₂溶液中FeBr₂的物质的量浓度为

1mol/L

．

Answer 1

分析：（1）①根据发生氧化还原反应生成Fe³⁺及Fe³⁺在水中的颜色来猜想；
②根据溴水的颜色来进行猜想；
（2）利用Fe³⁺的检验及萃取来进行实验的设计，Fe³⁺遇KSCN溶液变为红色，溴易溶于四氯化碳中，且四氯化碳与水不溶；
（3）由氧化性Br₂＞Fe³⁺，则氯化亚铁溶液中加入1～2滴溴水发生氧化还原反应生成Fe³⁺；
（4）Ⅰ、还原性强的离子先被氧化；
Ⅱ、根据电子守恒进行计算．

解答：解：（1）①氧化性：Cl₂＞Fe³⁺，则发生2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，生成Fe³⁺且Fe³⁺在水中为黄色，溶液呈黄色是因为含有
Fe³⁺所致，
②因溴水的颜色为黄色，则溶液呈黄色是因为含有Br₂所致，根据溴水的颜色来进行猜想；
故答案为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-；
（2）因Fe³⁺遇KSCN溶液变为红色，溴易溶于四氯化碳中，且四氯化碳与水不溶，故答案为：

方案	操作步骤	实验现象	结论
1	KSCN溶液		①
2	CCl4	溶液分上下两层，上层为黄色、下层为无色

（3）由氧化性Br₂＞Fe³⁺，则Fe²⁺的还原性比Br^-强，故答案为：强；
（4）根据Fe²⁺的还原性比Br^-强，若在溴化亚铁溶液中滴入足量氯水，则氯气会先和亚铁离子反应，再和溴离子反应，生成三价铁和溴单质，再加入CCl₄并充分振
荡后静止，溴单质溶解于四氯化碳中，显示橙红色，水和四氯化碳是互不相溶的，三价铁溶解在水中，显示黄色，所以产生的现象是：溶液分上下两层，上层为黄色、下层为橙红色
，故答案为：溶液分上下两层，上层为黄色、下层为橙红色；
（4）由氧化性Br₂＞Fe³⁺，则氯化亚铁溶液中加入1～2滴溴水发生氧化还原反应生成Fe³⁺，反应为2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-，故答案为：2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-；
（5）设FeBr₂的物质的量浓度为c，由电子守恒可知，

2.24L

22.4L/mol

×2×1=c×0.1L×（3-2）+c×0.1L×2×

1

2

×（1-0），解得c=1mol/L，
故答案为：1mol/L．

点评：本题考查氧化还原反应及氧化性、还原性的比较、实验设计，学生应注意物质的性质及氧化还原反应中电子守恒来分析，难度不大．