Question

18．某实验小组探究少量Cl₂和FeBr₂反应的过程．
（1）配制FeBr₂溶液：
ⅰ．配制50mL1.0mol/LFeBr₂溶液；
ⅱ．上述溶液呈淡黄色．取少量此溶液，向其中滴入KSCN溶液，变为浅红色．
①配制50mL1.0mol/LFeBr₂溶液需要的玻璃容器是烧杯、玻璃棒、50mL容量瓶、胶头滴管．
②由ⅱ可知，此FeBr₂溶液呈黄色的原因是其中含有Fe³⁺，用离子方程式解释产生其原因：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O．
（2）氯气和FeBr₂反应实验操作及现象如图1：
据此甲同学得出结论：少量Cl₂既能和Fe²⁺又能和Br^-发生氧化还原反应．
①Cl₂和Fe²⁺发生反应的离子方程式是Cl₂+2Fe²⁺=2C1^-+2Fe³⁺．
②乙同学认为上述实验不能证明Cl₂和Br^-发生反应，理由是溶液中含有的Fe³⁺可与I^-反应生成I₂使淀粉变蓝．
③乙同学改进实验如下：在上述FeBr₂溶液中加入过量铁粉，取上清液2mL，向其中滴加3滴饱和氯水后，再加入CCl₄，振荡后静置，观察现象．乙得出结论：少量Cl₂只与Fe²⁺反应，不与Br^-反应．乙得出该结论依据的实验现象是静置后，上层溶液为黄色，下层溶液无色．
（3）丙同学继续设计实验如图2，探究反应过程：
①转移到大试管前CCl₄液体中呈红棕色的物质是Br₂．
②丙通过此实验可得出结论：少量Cl₂能与Br^-反应，生成的Br₂会继续氧化溶液中的Fe²⁺．

Answer 1

分析 （1）①配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤：计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶，配制50mL1.0mol/LFeBr₂溶液，用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、50mL容量瓶、胶头滴管；
②黄色为铁离子颜色，亚铁离子易被空气中的氧气氧化成铁离子；
（2）①Cl₂具有强氧化性，可使Fe²⁺转化为Fe³⁺，自身被还原生成氯离子；
②铁离子具有氧化性、碘离子具有还原性，二者发生氧化还原反应生成亚铁离子和碘单质；
③少量Cl₂与Fe²⁺反应，若继续氧化铁离子，则加入CCl₄萃取后，下层为紫色，上层为黄色；
（3）①溴单质为深红棕色；
②丙通过此少量Cl₂能与Br^-反应，发现生成的Br₂会继续氧化溶液中的Fe²⁺．

解答 解：（1）①配制50mL1.0mol/LFeBr₂溶液，操作步骤有计算、称量、溶解、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作，一般用托盘天平称量，用药匙取用药品，在烧杯中溶解（可用量筒量取水加入烧杯），并用玻璃棒搅拌，加速溶解．冷却后转移到50mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗涤烧杯、玻璃棒2-3次，并将洗涤液移入容量瓶中，加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，最后定容颠倒摇匀，因配制50mL溶液，则需选用50mL容量瓶，最后需胶头滴管定容，所以所需玻璃仪器为：烧杯、玻璃棒、50mL容量瓶、胶头滴管，
故答案为：烧杯、玻璃棒、50mL容量瓶、胶头滴管；
②FeBr₂溶液呈黄色，是因为含有铁离子，因亚铁离子具有还原性，易被空气中的氧气氧化，反应离子方程式为：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，
故答案为：Fe³⁺；4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O；
（2）①Cl₂具有强氧化性，可使Fe²⁺转化为Fe³⁺，自身被还原生成氯离子，离子方程式为：Cl₂+2Fe²⁺=2C1^-+2Fe³⁺，
故答案为：Cl₂+2Fe²⁺=2C1^-+2Fe³⁺；
②铁离子具有氧化性、碘离子具有还原性，溶液中含有的Fe³⁺可与I^-反应，二者发生氧化还原反应生成亚铁离子和碘单质，离子方程式为2Fe³⁺+2I^-=2Fe ²⁺+I₂，I₂使淀粉变蓝，
故答案为：溶液中含有的Fe³⁺可与I^-反应生成I₂使淀粉变蓝；
③少量Cl₂与Fe²⁺反应，加入CCl₄萃取后，静置后，上层溶液为黄色，为铁离子，下层溶液无色，说明不含有溴，因溴单质在四氯化碳中呈现紫色，
故答案为：静置后，上层溶液为黄色，下层溶液无色；
（3）①转移到大试管前CCl₄液体中呈红棕色，为溴单质，
故答案为：Br₂；
②丙同学，向其中滴加饱和氯水后，转移到大试管前CCl₄液体中呈红棕色为溴单质，少量Cl₂能与Br^-反应，生成的Br₂，再转移到大试管震荡静置，上层棕黄色为铁离子，说明生成的Br₂会继续氧化溶液中的Fe²⁺，
故答案为：少量Cl₂能与Br^-反应，生成的Br₂会继续氧化溶液中的Fe²⁺．

点评 本题考查Cl₂和FeBr₂反应的过程实验探究，掌握氯、铁、溴的性质以及明确溶液中离子反应的先后顺序是解答关键，试题培养了学生的分析问题和解决问题的能力，题目难度中等．