Question

19．某校化学实验兴趣小组在“探究卤索单质的氧化性”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．
提出问题：Fe³⁺、Br₂谁的氧化性更强？
（1）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，则溶液呈黄色是含Br₂（填化学式，下同）所致．
②乙同学认为氧化性：Br₂＞Fe³⁺，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含Fe³⁺所致．
（2）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出两种方案进行实验，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．CCl₄；c．无水酒精；d．KSCN溶液．
请你在表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	实验现象
方案1
方案2

（3）结论：氧化性：Br₂＞Fe³⁺．故在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入l～2滴溴水，溶液呈黄色所发生的离子反应方程式为Br₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Br^-．
（4）实验后的思考
①根据上述实验推测，若在溴化亚铁溶液中通入氯气，首先被氧化的离子是：Fe²⁺（填离子的化学式）．
②在100mL FeBr₂溶液中通入2.24L Cl₂（标准状况），溶液中有1/2的Br^-被氧气成单质Br₂，则原FeBr₂溶液中FeBr₂的物质的量浓度为1mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）①氧化性Fe³⁺＞Br₂时，Br₂不能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺；
②氧化性Fe³⁺＜Br₂时，Br₂能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺；
（2）证明乙同学的观点是否正确，可检验是否生成了Fe³⁺，所用试剂为KSCN溶液，也可检验Br₂是否已反应掉，所用试剂为CCl₄；
（3）溴单质氧化性较强，能将亚铁离子氧化为Fe³⁺；
（4）①还原性Fe²⁺＞Br^-，若在溴化亚铁溶液中通入氯气，首先氧化还原性强的离子；
②$\frac{1}{2}$的Br^-被氧化时Fe²⁺已全部反应，产物为FeCl₃、Br₂、FeBr₃，且产物中Br₂和FeBr₃为3：2的关系，据此可得化学方程式为：6FeBr₂+6Cl₂═4FeCl₃+3Br₂+2FeBr₃，根据方程式计算FeBr₂的物质的量，进而计算其物质的量浓度．

解答 解：（1）①氧化性Fe³⁺＞Br₂时，反应2Fe²⁺+Br₂═2Fe³⁺+2Br^-不能发生，导致溶液呈黄色的微粒仅有Br₂，
故答案为：Br₂；
②氧化性Fe³⁺＜Br₂时，反应2Fe²⁺+Br₂═2Fe³⁺+2Br^-能够发生，导致溶液呈黄色的微粒仅有Fe³⁺，
故答案为：Fe³⁺；
（2）证明乙同学的观点是否正确，可检验是否生成了Fe³⁺，所用试剂为KSCN溶液，预期现象为溶液变成血红色，也可检验Br₂是否已反应掉，所用试剂为CCl₄，预期现象为CCl₄层呈无色，
故答案为：

	选用试剂	实验现象
方案1	b	CCl4层呈无色
方案2	d	溶液变红色

；
（3）氧化性：Br₂＞Fe³⁺，溶液呈黄色所发生的离子反应方程式为：Br₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Br^-，
故答案为：Br₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Br^-；
（4）①还原性Fe²⁺＞Br^-，若在溴化亚铁溶液中通入氯气，首先被氧化的离子是Fe²⁺，
故答案为：Fe²⁺；
②$\frac{1}{2}$的Br^-被氧化时Fe²⁺已全部反应，产物为FeCl₃、Br₂、FeBr₃，且产物中Br₂和FeBr₃为3：2的关系，据此可得化学方程式为6FeBr₂+6Cl₂═4FeCl₃+3Br₂+2FeBr₃，则n（FeBr₂）=n（Cl₂）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，ze c（FeBr₂）=$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol•L^-1，
故答案为：1mol•L^-1．

点评 本题考查物质性质的探究与实验方案设计，根据物质的性质设计实验方法，熟练掌握元素化合物性质，（4）中利用总反应方程式解答，可以避免离子方程式的繁琐．