Question

1．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1-2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．
（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．
请你在下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

（4）结论
氧化性：Br₂＞Fe³⁺．故在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1-2滴溴水，溶液呈黄色所发生的离子反应方程式为2Fe²⁺+Br₂=2Fe³⁺+2Br^-．
（5）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^-被氧化成单质Br₂，则原FeBr₂溶液中FeBr₂的物质的量的浓度为1mol/L．

Answer 1

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）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⁺；
（5）①还原性强的离子先被氧化；
②根据电子守恒进行计算．

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，
故答案为：Br₂；
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：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：

	试剂	实验现象
方案1	d	溶液变成（血）红色
方案2	b	下层的四氯化碳溶液依然无色

；
（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）①因还原性Fe²⁺＞Br^-，通入氯气时还原性强的离子先被氧化，即Fe²⁺先被氧化，
故答案为：Fe²⁺；
②设FeBr₂的物质的量浓度为c，
由电子守恒可知，$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$×2×1=c×0.1L×（3-2）+c×0.1L×2×$\frac{1}{2}$×（1-0），
解得c=1mol/L，
故答案为：1mol/L．

点评 本题考查了性质实验方案的设计与评价，题目难度中等，明确实验目的为解答关键，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，试题培养了学生的分析、理解能力及化学实验能力．