题目内容
某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中加入l-2滴溴水，振荡后溶液呈黄色．（1）提出问题：Fe3+、Br2谁的氧化性更强？
（2）猜想：
①甲同学认为氧化性：Fe3+＞Br2，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液里黄色是含 （填化学式，下同）所致．
②乙同学认为氧化性：Fe3+＜Br2，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含 所致．
（3）设计实验并验证
丙同学为验证乙同学的观点．选用下列某些试剂设计两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的．供选用的试剂：a、酚酞试液 b、四氯化碳 c、无水酒精 d、硫氰化钾溶液
请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象．（试剂填序号）
| 选用试剂（填序号） | 实验现象 | |
| 方案1 | ||
| 方案2 |
（5）实验后的思考：在2molFeBr2溶液中通入一定量的Cl2，当有33.6L Cl2（标准状况）与FeBr2溶液发生了反应，所发生反应的离子反应方程式为 ．
【答案】分析：（2）Fe2+的颜色：浅绿色，Fe3+的颜色：棕黄色，溴水的颜色：橙黄色．根据题意在足量的氯化亚铁溶液中加入l-2滴溴水，如果不发生氧化还原反应，溶液呈黄色是由溴水引起的，如果发生反应：2 Fe2++Br2═2Fe3++2Br-，生成Fe3+，溶液呈黄色是由Fe3+引起的．即可得出甲同学、乙同学的结论；
（3）乙同学的观点认为氧化性：Fe3+＜Br2，则会发生反应：2 Fe2++Br2═2 Fe3++2Br-，要设计方案进行实验证明乙同学的观点确实正确，考虑两种思路．第一，溶液中不存在Br2，然后选择合适试剂检验不存在Br2．第二，溶液中存在Fe3+，选择合适试剂检验存在Fe3+．即可确定乙同学观点正确；
（4）根据氧化还原反应原理确定反应物及其生成物，利用化合价升降法进行配平即可；
（5）FeBr2在溶液中电离出Fe2+、Br-，Cl2通入FeBr2溶液中，既能氧化Fe2+，又能氧化Br-；发生的反应为2 Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-、2Br-+Cl2═Br2+2Cl-．根据还原性：Fe2+＞Br-，因此Cl2先氧化Fe2+，后氧化Br-．再利用各物质量的不同，确定出发生的离子反应．
解答：解：（2）Fe2+的颜色：浅绿色，Fe3+的颜色：棕黄色，溴水的颜色：橙黄色．
根据题意在足量的氯化亚铁溶液中加入l-2滴溴水，若Fe3+氧化性强于Br2，则不发生氧化还原反应，溶液呈黄色是由加入溴水引起的；如果Br2氧化性强于Fe3+，则发生反应：2Fe2++Br2═2 Fe3++2Br-，生成了Fe3+，则溶液呈黄色是由Fe3+引起的．因此①中甲同学认为氧化性：Fe3+＞Br2，不发生反应，溶液呈黄色是由溴水引起的；②中乙同学认为氧化性：Fe3+＜Br2，发生反应生成Fe3+，溶液呈黄色是由Fe3+引起的，
故答案为：Br2；Fe3+；
（3）乙同学的观点认为氧化性：Fe3+＜Br2，则会发生反应：2 Fe2++Br2═2Fe3++2Br-，由于溴水少量，要全部参与反应，生成物中生成了Fe3+．
要证明乙同学的观点确实正确，设计两种方案进行实验．方案一：证明溶液中不存在Br2，根据题意，选择试剂四氯化碳来进行萃取实验，由于四氯化碳呈无色、密度大于水、与水不互溶、易溶解Br2，观察到现象为：出现分层现象，下层为四氯化碳，且呈无色．则证明方案一正确．
方案二：证明溶液中存在Fe3+．根据题意，选择试剂硫氰化钾溶液，观察到现象为溶液呈血红色．则证明方案二正确．方案一、方案二都正确即可证明乙同学的观点确实正确．
故答案为：
（4）根据结论：氧化性：Fe3+＜Br2，在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水时，Br2可以把Fe2+氧化成Fe3+，
Br2本身被还原成Br-．确定出反应物和生成物后Fe2++Br2-Fe3++Br-，再根据化合价升降法配平，+2价Fe上升到+3价
Fe，化合价上升1价，Br2中0价降低到-1价，一共降低2价，所以Fe2+前计量数为2，Br2前计量数为1，根据原子守恒，Fe3+前计量数为2，Br-前计量数为2．
故离子方程式为2 Fe2++Br2═2Fe3++2Br-，故答案为：2 Fe2++Br2═2Fe3++2Br-；
（5）FeBr2在溶液中电离出Fe2+、Br-，Cl2通入FeBr2溶液中，既能氧化Fe2+，又能氧化Br-．发生的反应为2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-、2Br-+Cl2═Br2+2Cl-，
根据反应2Fe2++Br2═2Fe3++2Br-，还原剂是Fe2+，还原产物是Br-，还原剂的还原性强于还原产物的还原性，即得还原性：Fe2+＞Br-，因此Cl2先氧化Fe2+，后氧化Br-．
根据已知条件，2molFeBr2溶液中，n（Fe2+）=2mol，n（Br-）=4mol，
V（Cl2）═33.6L，n（Cl2）═
═1.5mol，
设Cl2先氧化Fe2+的反应中消耗Cl2物质的量为x，
根据反应：2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-、
2mol 1mol
2mol x
解得 x=1mol，
则氧化Br-的Cl2物质的量为0.5mol，根据反应2Br-+Cl2═Br2+2Cl-可知，0.5molCl2氧化1molBr-，
反应物中参加反应各物质的物质的量为n（Fe2+）═2mol，n（Br-）═1mol，n（Cl2）=1.5mol，
n（Fe2+）：n（Br-）：n（Cl2）═4：2：3，即可确定反应物前计量数，再根据原子守恒确定生成物前计量数，得离子方程式为4Fe2++2Br-+3Cl2═4Fe3++Br2+6Cl-，
故答案为：4Fe2++2Br-+3Cl2═4Fe3++Br2+6Cl-．
点评：本题考查氧化还原反应基础知识，联系元素及其化合物，设计探究实验，判断氧化性、还原性的强弱．需具备一定的实验能力和综合思维能力，尤其是氧化性、还原性强弱的判断及根据量的不同书写离子方程式，非常容易出错，需要注意多练习．
（3）乙同学的观点认为氧化性：Fe3+＜Br2，则会发生反应：2 Fe2++Br2═2 Fe3++2Br-，要设计方案进行实验证明乙同学的观点确实正确，考虑两种思路．第一，溶液中不存在Br2，然后选择合适试剂检验不存在Br2．第二，溶液中存在Fe3+，选择合适试剂检验存在Fe3+．即可确定乙同学观点正确；
（4）根据氧化还原反应原理确定反应物及其生成物，利用化合价升降法进行配平即可；
（5）FeBr2在溶液中电离出Fe2+、Br-，Cl2通入FeBr2溶液中，既能氧化Fe2+，又能氧化Br-；发生的反应为2 Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-、2Br-+Cl2═Br2+2Cl-．根据还原性：Fe2+＞Br-，因此Cl2先氧化Fe2+，后氧化Br-．再利用各物质量的不同，确定出发生的离子反应．
解答：解：（2）Fe2+的颜色：浅绿色，Fe3+的颜色：棕黄色，溴水的颜色：橙黄色．
根据题意在足量的氯化亚铁溶液中加入l-2滴溴水，若Fe3+氧化性强于Br2，则不发生氧化还原反应，溶液呈黄色是由加入溴水引起的；如果Br2氧化性强于Fe3+，则发生反应：2Fe2++Br2═2 Fe3++2Br-，生成了Fe3+，则溶液呈黄色是由Fe3+引起的．因此①中甲同学认为氧化性：Fe3+＞Br2，不发生反应，溶液呈黄色是由溴水引起的；②中乙同学认为氧化性：Fe3+＜Br2，发生反应生成Fe3+，溶液呈黄色是由Fe3+引起的，
故答案为：Br2；Fe3+；
（3）乙同学的观点认为氧化性：Fe3+＜Br2，则会发生反应：2 Fe2++Br2═2Fe3++2Br-，由于溴水少量，要全部参与反应，生成物中生成了Fe3+．
要证明乙同学的观点确实正确，设计两种方案进行实验．方案一：证明溶液中不存在Br2，根据题意，选择试剂四氯化碳来进行萃取实验，由于四氯化碳呈无色、密度大于水、与水不互溶、易溶解Br2，观察到现象为：出现分层现象，下层为四氯化碳，且呈无色．则证明方案一正确．
方案二：证明溶液中存在Fe3+．根据题意，选择试剂硫氰化钾溶液，观察到现象为溶液呈血红色．则证明方案二正确．方案一、方案二都正确即可证明乙同学的观点确实正确．
故答案为：
| 选用试剂（填序号） | 实验现象 | |
| 方案1 | b | 下层（CCl4层）无色 |
| 方案2 | d | 溶液变为血红色 |
Br2本身被还原成Br-．确定出反应物和生成物后Fe2++Br2-Fe3++Br-，再根据化合价升降法配平，+2价Fe上升到+3价
Fe，化合价上升1价，Br2中0价降低到-1价，一共降低2价，所以Fe2+前计量数为2，Br2前计量数为1，根据原子守恒，Fe3+前计量数为2，Br-前计量数为2．
故离子方程式为2 Fe2++Br2═2Fe3++2Br-，故答案为：2 Fe2++Br2═2Fe3++2Br-；
（5）FeBr2在溶液中电离出Fe2+、Br-，Cl2通入FeBr2溶液中，既能氧化Fe2+，又能氧化Br-．发生的反应为2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-、2Br-+Cl2═Br2+2Cl-，
根据反应2Fe2++Br2═2Fe3++2Br-，还原剂是Fe2+，还原产物是Br-，还原剂的还原性强于还原产物的还原性，即得还原性：Fe2+＞Br-，因此Cl2先氧化Fe2+，后氧化Br-．
根据已知条件，2molFeBr2溶液中，n（Fe2+）=2mol，n（Br-）=4mol，
V（Cl2）═33.6L，n（Cl2）═
═1.5mol，设Cl2先氧化Fe2+的反应中消耗Cl2物质的量为x，
根据反应：2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-、
2mol 1mol
2mol x
解得 x=1mol，
则氧化Br-的Cl2物质的量为0.5mol，根据反应2Br-+Cl2═Br2+2Cl-可知，0.5molCl2氧化1molBr-，
反应物中参加反应各物质的物质的量为n（Fe2+）═2mol，n（Br-）═1mol，n（Cl2）=1.5mol，
n（Fe2+）：n（Br-）：n（Cl2）═4：2：3，即可确定反应物前计量数，再根据原子守恒确定生成物前计量数，得离子方程式为4Fe2++2Br-+3Cl2═4Fe3++Br2+6Cl-，
故答案为：4Fe2++2Br-+3Cl2═4Fe3++Br2+6Cl-．
点评：本题考查氧化还原反应基础知识，联系元素及其化合物，设计探究实验，判断氧化性、还原性的强弱．需具备一定的实验能力和综合思维能力，尤其是氧化性、还原性强弱的判断及根据量的不同书写离子方程式，非常容易出错，需要注意多练习．
练习册系列答案
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