Question

某�；瘜W實驗興趣小組在“探究鹵素單質的氧化性”的系列實驗中觀察到一些現(xiàn)象，并產生了相關的思考．
（1）向盛KI溶液的試管中滴加氯水，溶液呈棕黃色．如果繼續(xù)向試管中滴加氯水，充分振蕩，溶液逐漸變淺，最后變成無色．寫出并配平溶液由棕黃色變成無色的化學反應方程式：

 

+

 

+

 

→

 

HIO₃+

 

（2）將KI溶液換成KBr溶液，滴加氯水，溶液呈橙黃色；滴加氯水至過量，顏色沒有變化．則Cl₂、HIO₃、HBrO₃氧化性由強到弱的順序是

 

．
（3）為證明溴單質的氧化性強于Fe³⁺，在足量的稀氯化亞鐵溶液中，加入1～2滴溴水，振蕩后溶液呈棕黃色．為了證明棕黃色溶液是由于Fe³⁺的存在，而不是溴單質顏色所致，應當采取的補充實驗是

 

．
（4）在100mL FeBr₂溶液中通入2.24L Cl₂（標準狀況），溶液中有1/3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

考點：性質實驗方案的設計,氯、溴、碘及其化合物的綜合應用

專題：實驗設計題,鹵族元素

分析：（1）向盛KI溶液的試管中滴加氯水，溶液呈棕黃色，說明生成I₂．如果繼續(xù)向試管中滴加氯水，充分振蕩，溶液逐漸變淺，最后變成無色，說明I₂繼續(xù)被氧化，由題給信息可知生成HIO₃；
（2）KI溶液換成KBr溶液，滴加氯水，溶液呈橙黃色；滴加氯水至過量，顏色沒有變化，可說明氯氣不能將溴進一步氧化，以此比較氧化性強弱；
（3）為了證明棕黃色溶液是由于Fe³⁺的存在，而不是溴單質顏色所致，可加入KSCN或用苯、四氯化碳萃取；
（4）還原性Fe²⁺＞Br^-，氯氣先氧化亞鐵離子，亞鐵離子反應完畢，再氧化溴離子，根據(jù)n=

V

Vm

計算氯氣的物質的量，令原溶液中FeBr₂的物質的量為amol，利用電子轉移守恒計算a的值，再根據(jù)c=

n

V

計算原FeBr₂溶液的物質的量濃度．

解答： 解：（1）向盛KI溶液的試管中滴加氯水，溶液呈棕黃色，說明生成I₂．如果繼續(xù)向試管中滴加氯水，充分振蕩，溶液逐漸變淺，最后變成無色，說明I₂繼續(xù)被氧化，由題給信息可知生成HIO₃，氯氣被還原生成HCl，反應的方程式為I₂+5Cl₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl，
故答案為：I₂；5Cl₂；6H₂O；2；10HCl；
（2）碘被氧化生成生成HIO₃，說明氧化性Cl₂＞HIO₃，KI溶液換成KBr溶液，滴加氯水，溶液呈橙黃色；滴加氯水至過量，顏色沒有變化，可說明氯氣不能將溴進一步氧化，說明氧化性HBrO₃＞Cl₂，則有HBrO₃＞Cl₂＞HIO₃，
故答案為：HBrO₃＞Cl₂＞HIO₃；
（3）為了證明棕黃色溶液是由于Fe³⁺的存在，而不是溴單質顏色所致，可加入KSCN或用苯、四氯化碳萃取，操作方法是：取少量溶液，在其中滴加KSCN溶液，若溶液變血紅色，則說明是Fe³⁺．（也可以利用苯或四氯化碳做萃取實驗），
故答案為：取少量溶液，在其中滴加KSCN溶液，若溶液變血紅色，則說明是Fe³⁺．（也可以利用苯或四氯化碳做萃取實驗）；
（4）標準狀況下2.24L氯氣的物質的量為

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，還原性Fe²⁺＞Br^-，氯氣先氧化亞鐵離子，亞鐵離子反應完畢，再氧化溴離子，令原溶液中FeBr₂的物質的量為amol，根據(jù)電子轉移守恒，則：
amol×（3-2）+

1

3

×2×amol×[0-（-1）]=0.1mol×2，
解得a=0.12，
故原FeBr₂溶液的物質的量濃度

0.12mol

0.1L

=1.2mol/L，
故答案為：1.2mol/L．

點評：本題考查氧化還原反應及氧化性、還原性的比較、實驗設計，為高頻考點，側重于學生的分析能力、實驗能力和計算能力的考查，學生應注意物質的性質及氧化還原反應中電子守恒來分析，難度中等．