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                  （填离子方程式）所致。

    溶液呈黄色是因发生离子反应②                  （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       并振荡	溶液变红色	反应           所致
2	取所述黄色溶液于试管中，滴加       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^－              （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                 。

Ⅱ. 在100 mLFeBr₂溶液中通入2.24 L Cl₂（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          。

 

Answer 1

（1）2Fe²⁺＋Cl₂=2Fe³⁺＋2Cl^－；2Br^－＋Cl₂=Br₂＋2Cl^－

（2）

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）强

（4）I. 溶液分上下两层，上层为黄色、下层为橙红色。    Ⅱ. 1mol/L

解析:（1）因为单质溴和铁离子在溶液中均显黄色，氯气既能氧化亚铁离子生成铁离子，还能氧化溴离子生成单质溴。所以反应的离子方程式分别为2Fe²⁺＋Cl₂=2Fe³⁺＋2Cl^－、2Br^－＋Cl₂=Br₂＋2Cl^－。

（2）如果反应中生成铁离子，则加入KSCN溶液，溶液应该显红色。如果生成的是单质溴，则可以利用萃取进行验证。

（3）亚铁离子的还原性强于溴离子的，所以氯气首先氧化的是亚铁离子。

（4）如果氯水足量，则溴离子也被氧化生成单质溴。如果加入CCl₄并充分振荡后静止，溶液应分上下两层，上层为黄色、下层为橙红色。如果FeBr₂的物质的量是xmol，则根据得失电子守恒可知x×1+2x×1/2×1＝0.1×2，解得x＝0.1，所以浓度是1mol/L。