Question

某课外学习小组进行实验研究：在浅绿色的FeBr₂（经酸化）溶液中滴加一定量的稀H₂O₂，得到黄色溶液A．他们对其中的氧化产物进行研究．
（1）查阅资料表明
①有关物质的氧化性由强到弱顺序：H₂O₂＞Br₂＞Fe³⁺
②Br₂可以将SCN^-氧化成（SCN）₂         
③H₂O₂ 的还原产物为H₂O
（2）提出假设
假设1：H₂O₂仅将Br^-氧化成Br₂，黄色溶液是由Br₂溶于水形成的．
假设2：H₂O₂仅将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，黄色溶液是由Fe³⁺溶于水形成的．
假设3：H₂O₂同时将Br^-、Fe²⁺氧化成Br₂、Fe³⁺，黄色溶液是由Br₂、Fe³⁺溶于水形成的．
参照查阅的资料，上述假设1、2中不成立的是

 

 （填序号）．理由是

 

．
（3）设计实验方案验证假设3成立．进行实验．请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论．限选实验试剂：3mol?L^-1H₂SO₄、1mol?L^-1NaOH、0.1mol?L^-1KSCN、淀粉^-KI溶液、CCl₄．

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取1mLA溶液于一试管中，加入约2mL的CCl4，充分振荡后静置．
步骤2：

（4）根据实验结果，写出在FeBr₂（经酸化）溶液中加入H₂O₂ 使FeBr₂完全反应的离子方程式．

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（2）根据氧化性由强到弱顺序：H₂O₂＞Br₂＞Fe³⁺，则还原性的顺序为Fe²⁺＞Br^-，所以在浅绿色的FeBr₂（经酸化）溶液中滴加一定量的稀H₂O₂，先氧化二价铁后氧化溴离子来分析；
（3）根据FeBr₂（经酸化）溶液与稀H₂O₂反应，生成Br₂、Fe³⁺，步骤1：取1mL溶液于一试管中，加入约2mL的CCl₄，充分振荡后静置根据CCl₄层的颜色来分析有无溴单质生成；步骤2：滴加KSCN观察溶液颜色是否变血红色判断是否有三价铁离子生成；
（4）根据以上分析，FeBr₂（经酸化）溶液中加入H₂O₂ 使FeBr₂完全反应生成溴单质、三价铁和水结合得失电子数相等配平；

解答： 解：（2）根据氧化性由强到弱顺序：H₂O₂＞Br₂＞Fe³⁺，则还原性的顺序为Fe²⁺＞Br^-，所以在浅绿色的FeBr₂（经酸化）溶液中滴加一定量的稀H₂O₂，先氧化二价铁后氧化溴离子，则不会出现H₂O₂仅将Br^-氧化成Br₂，黄色溶液是由Br₂溶于水形成的，
故答案为：1； 如果溶液中含有Br₂和Fe²⁺，则Br₂能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺；
（3）根据FeBr₂（经酸化）溶液与稀H₂O₂反应，生成Br₂、Fe³⁺，步骤1：取1mLA溶液于一试管中，加入约2mL的CCl₄，充分振荡后静置，则溶液分层，下层液体CCl₄呈红棕色说明原A溶液中有Br₂；步骤2：滴加KSCN，溶液变血红色，说明原A溶液中有三价铁离子，
故答案为：

实验步骤	预期现象和结论
	溶液分层，下层液体呈红棕色 说明原A溶液中有Br2
步骤2：用滴管取出上层溶液于另一试管中，滴加几滴0.1molL-1KSCN	溶液变血红色 说明原溶液A中有Fe3+ 结合两现象，证明假设3成立

（4）根据以上分析，H₂O₂ 完全将FeBr₂氧化生成溴单质、三价铁和水，离子方程式为2Fe²⁺+4Br^-+3H₂O₂+6H⁺=2Fe³⁺+2Br₂+6H₂O，
故答案为：2Fe²⁺+4Br^-+3H₂O₂+6H⁺=2Fe³⁺+2Br₂+6H₂O．

点评：本题主要通过实验探究FeBr₂（经酸化）溶液中滴加一定量的稀H₂O₂溶液反应后的产物并且对生成物的检验，关键在于培养学生在理解实验原理的基础上设计、分析实验的能力，难度一般；