Question

某课外小组学生对Cl₂与FeBr₂溶液反应进行实验探究。

操 作	现 象
取0．1 mol/L的FeBr2溶液10 mL，测溶液的pH	pH试纸变红（约为4）
	ⅰ．开始通入100 mL（折合标准状况），溶液由浅绿色逐渐变黄； ⅱ．稍后，继续通入Cl2，溶液黄色加深，变为棕黄色； iii．稍后，溶液由棕黄色变浅，最终变为黄色

 
（1）用浓盐酸和MnO₂反应制取Cl₂的化学方程式是                                  。
（2）pH≈4的原因是                                 （用化学用语表示）。
（3）现象i中溶液由浅绿色逐渐变黄。某学生猜测可能原因：①Cl₂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，使溶液呈黄色；②Cl₂将Br^－氧化为Br₂，使溶液呈黄色。证明原因①的实验方案是       ；证明原因②的实验方案是                               。
（4）现象ⅱ中，溶液变为棕黄色。部分学生猜测①：可能是Cl₂先将Fe²⁺氧化生成Fe³⁺，Cl₂又继续氧化Br^－生成Br₂。部分学生猜测②：可能是Cl₂先将Fe²⁺氧化生成Fe³⁺，Fe³⁺将Br^－氧化生成Br₂。某学生设计实验进行验证，请完成下列表格：
由此实验得出的结论是                                。

试管	操作	现象	结论
a	取2 mL FeCl2溶液，滴加少量氯水、2滴KSCN溶液，振荡		Cl2的氧化性强于Fe3+
b	取2 mL FeCl3溶液，滴加少量溴化钠溶液和少量CCl4，振荡	CCl4层没有明显变化
c		CCl4层由无色变为橙黄色	Cl2的氧化性强于Br2

 

Answer 1

（1）MnO₂+4HClMnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；  （1分）
（2）Fe²⁺+2H₂OFe（OH）₂+2H⁺         （1分 ）
（3）取少量i中溶液放入试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变红，说明①对，否则不成立；（2分）
取5 mL上述黄色溶液于试管中，向其中滴加少量CCl₄ ，振荡，若CCl₄层呈现橙红色，说明原因②对；否则不成立。    （2分）
（4）a．溶液变成红色（1分）
b．氧化性Fe³⁺ ＜Br₂或 还原性Fe²⁺ ＞Br^－ (1分）
c．取2 mL 溴化钠溶液，滴加少量氯水和少量CCl₄，振荡（1分）
结论：猜测①是正确的。（1分）

试题分析：（1）用浓盐酸和MnO₂反应制取Cl₂的化学方程式是MnO₂+4HClMnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）pH≈4的原因是亚铁离子水解使溶液显酸性，离子方程式是Fe²⁺+2H₂OFe（OH）₂+2H⁺
（3）溶液变成黄色，若①对，溶液中存在Fe³⁺，取少量i中溶液放入试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变红，说明①对，否则不成立；
若②对，溶液中存在溴单质，取5 mL上述黄色溶液于试管中，向其中滴加少量CCl₄ ，振荡，若CCl₄层呈现橙红色，说明原因②对；否则不成立。
（4）a．Cl₂的氧化性强于Fe³⁺，所以氯气将亚铁离子氧化成Fe³⁺，滴加KSCN溶液，溶液变红；
b．CCl₄层没有明显变化，说明Fe³⁺不能将Br^－氧化生成Br₂，结论是氧化性Fe³⁺ ＜Br₂或 还原性Fe²⁺ ＞Br^－
c．验证氯气的氧化性强于单质溴氧化性，需进行的操作是取2 mL 溴化钠溶液，滴加少量氯水和少量CCl₄，振荡 ； 结论：猜测①是正确的