Question

某化學實驗興趣小組在“探究氯水與溴化亞鐵溶液反應”的實驗中發現：“在足量的溴化亞鐵溶液中，加入1～2滴氯水，振蕩后溶液呈黃色。”

【資料】	溴水是溴單質的水溶液，因溶有溴單質而呈黃色。

根據已有化學知識及資料，請你參與上述現象形成原因的分析與探究：

（1）提出問題猜想：

    溶液呈黃色是因發生離子反應①                   （填離子方程式）所致。

    溶液呈黃色是因發生離子反應②                   （填離子方程式）所致。

（2）設計實驗并驗證

為驗證①與②中是哪個原因導致了溶液變黃色，設計并進行了以下實驗。請根據以下所給試劑，進行合理選用，完成實驗方案1和方案2：

試劑	酚酞試液、CCl4、無水酒精、KSCN溶液
方案	操作步驟	實驗現象	結論
1	取所述黃色溶液于試管中，滴加       并振蕩	溶液變紅色	反應           所致
2	取所述黃色溶液于試管中，滴加       并振蕩	________ ________

（3）實驗結論：以上實驗不僅驗證了溶液變黃的真實原因，同時證明了Fe²⁺的還原性比Br^－               （填“強”或“弱”）。

（4）實驗反思

I. 根據上述實驗推測，若在溴化亞鐵溶液中滴入足量氯水，再加入CCl₄并充分振蕩后靜止，產生的現象是                  。

Ⅱ. 在100 mLFeBr₂溶液中通入2.24 L Cl₂（標準狀況），溶液中有1/2的Br^－被氧化成單質Br₂，則原FeBr₂溶液中FeBr₂的物質的量濃度為           。

 

Answer 1

【答案】

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

（2）

方案	操作步驟	實驗現象	結論
1	KSCN溶液		①
2	CCl4	溶液分上下兩層，上層為黃色、下層為無色

（3）強

（4）I. 溶液分上下兩層，上層為黃色、下層為橙紅色。    Ⅱ. 1mol/L

【解析】（1）因為單質溴和鐵離子在溶液中均顯黃色，氯氣既能氧化亞鐵離子生成鐵離子，還能氧化溴離子生成單質溴。所以反應的離子方程式分別為2Fe²⁺＋Cl₂=2Fe³⁺＋2Cl^－、2Br^－＋Cl₂=Br₂＋2Cl^－。

（2）如果反應中生成鐵離子，則加入KSCN溶液，溶液應該顯紅色。如果生成的是單質溴，則可以利用萃取進行驗證。

（3）亞鐵離子的還原性強于溴離子的，所以氯氣首先氧化的是亞鐵離子。

（4）如果氯水足量，則溴離子也被氧化生成單質溴。如果加入CCl₄并充分振蕩后靜止，溶液應分上下兩層，上層為黃色、下層為橙紅色。如果FeBr₂的物質的量是xmol，則根據得失電子守恒可知x×1+2x×1/2×1＝0.1×2，解得x＝0.1，所以濃度是1mol/L。