Question

8．某同學(xué)在實驗中不小心將幾滴新制氯水滴入盛有溴化亞鐵溶液的試劑瓶中，發(fā)現(xiàn)溶液變成了黃色，根據(jù)已有化學(xué)知識，請你參與上述現(xiàn)象形成原因的分析與探究：
（1）提出問題猜想：
猜想一：溶液呈黃色是因發(fā)生離子反應(yīng)①2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-（填離子方程式）所致．
猜想二：溶液呈黃色是因發(fā)生離子反應(yīng)②2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-（填離子方程式）所致．
（2）設(shè)計實驗并驗證
為驗證①與②中是哪個原因?qū)е铝巳芤鹤凕S色，設(shè)計并進(jìn)行了以下實驗．請根據(jù)以下所給試劑，進(jìn)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(xiàn)象	結(jié)論
1	取所述黃色溶液于試管中，滴加KSCN溶液并振蕩	溶液變紅色	反應(yīng)①所致
2	取所述黃色溶液于試管中，滴加CCl4并振蕩	溶液分上下兩層，上層為黃色、下層為無色

（3）實驗結(jié)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^-強(qiáng)（填“強(qiáng)”或“弱”）．
（4）實驗反思
I．根據(jù)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(chǎn)生的現(xiàn)象是溶液分層，上層為黃色、下層為橙紅色．
Ⅱ．在100mLFeBr₂溶液中通入2.24L Cl₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），溶液中有1/2的Br^-被氧化成單質(zhì)Br₂，則原FeBr₂溶液中FeBr₂的物質(zhì)的量濃度為1mol/L．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe³⁺及Fe³⁺在水中的顏色來猜想；
②根據(jù)溴水的顏色來進(jìn)行猜想；
（2）利用Fe³⁺的檢驗及萃取來進(jìn)行實驗的設(shè)計，F(xiàn)e³⁺遇KSCN溶液變?yōu)榧t色，溴易溶于四氯化碳中，且四氯化碳與水不溶；
（3）由氧化性Br₂＞Fe³⁺，則氯化亞鐵溶液中加入1～2滴溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe³⁺；
（4）I．還原性強(qiáng)的離子先被氧化；
Ⅱ．根據(jù)電子守恒進(jìn)行計算．

解答 解：（1）①氧化性：Cl₂＞Fe³⁺，則發(fā)生2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，生成Fe³⁺且Fe³⁺在水中為黃色，溶液呈黃色是因為含有Fe³⁺所致，
②因溴水的顏色為黃色，發(fā)生2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，則溶液呈黃色是因為含有Br₂所致，根據(jù)溴水的顏色來進(jìn)行猜想；
故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-；
（2）因Fe³⁺遇KSCN溶液變?yōu)榧t色，溴易溶于四氯化碳中，且四氯化碳與水不溶，且Fe²⁺的還原性比Br^-強(qiáng)，若溴離子被氧化，溴單質(zhì)溶解于四氯化碳中，顯示橙紅色，水和四氯化碳是互不相溶的，三價鐵溶解在水中，顯示黃色，所以產(chǎn)生的現(xiàn)象是：溶液分上下兩層，上層為黃色、下層為無色可知①成立，
故答案為：

方案	操作步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)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）由氧化性Br₂＞Fe³⁺，則Fe²⁺的還原性比Br^-強(qiáng)，故答案為：強(qiáng)；
（4）由氧化性Br₂＞Fe³⁺，則若在溴化亞鐵溶液中滴入足量氯水，亞鐵離子、溴均被氧化，再加入CCl₄并充分振蕩后靜止，觀察到溶液分層，上層為黃色、下層為橙紅色，故答案為：溶液分層，上層為黃色、下層為橙紅色；
（5）設(shè)FeBr₂的物質(zhì)的量濃度為c，由電子守恒可知，$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$×2×1=c×0.1L×（3-2）+c×0.1L×2×$\frac{1}{2}$×（1-0），解得c=1mol/L，
故答案為：1mol/L．

點(diǎn)評 本題考查性質(zhì)實驗方案的設(shè)計，為高頻考點(diǎn)，涉及氧化還原反應(yīng)及氧化性、還原性的比較、實驗設(shè)計等，側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ目疾椋⒁馕镔|(zhì)的性質(zhì)及氧化還原反應(yīng)中電子守恒應(yīng)用，題目難度不大．