Question

已知稀溴水與稀鐵鹽溶液的顏色相近，均呈黃色；Cl₂能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；Fe³⁺能將I^-氧化為I₂．某化學(xué)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)Br₂能否將Fe²⁺氧化為Fe³⁺進(jìn)行了探究．
請(qǐng)你參與該小組的學(xué)習(xí)活動(dòng)，并回答有關(guān)問(wèn)題．
【實(shí)驗(yàn)操作】向20mLFeSO₄溶液中滴加一定量的濃溴水，振蕩．
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】溶液由淺綠色變?yōu)辄S色．
（1）溶液呈黃色的原因可能是

 

（填序號(hào)）；
A．Br₂完全反應(yīng)，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺
B．Br₂未參加反應(yīng)，滴入溶液后被稀釋
C．溶液中既有生成的Fe³⁺，又有過(guò)量的Br₂
（2）為進(jìn)一步確認(rèn)Br₂能否氧化Fe²⁺，該小組同學(xué)又采取三種方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：

方案	操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論	結(jié)淪是 否可靠	判斷依據(jù)
甲	取少量黃色溶液，加入四氯化碳，振蕩、靜置．	下層溶液呈橙紅色，證明Br2不能將Fe2+氧化為Fe3+．	①	②   （填文字）
乙	取少量黃色溶液，加入 幾滴淀粉碘化鉀溶液．	溶液變?yōu)樗{(lán)色，證明Br2能 將Fe2+氧化為Fe3+．	③	④   （寫離子方程式）
丙	取少量黃色溶液，加入 幾滴 ⑤   溶液．	溶液變?yōu)榧t色，證明Br2能 將Fe2+氧化為Fe3+．	可靠	1

（3）另取20mL上述FeSO₄溶液，向其中通入Cl₂．若Fe²⁺恰好完全轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，消耗的Cl₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.336L，則該FeSO₄溶液的物質(zhì)的量濃度為

 

mol/L．

Answer 1

考點(diǎn)：氯、溴、碘的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),鐵及其化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）溶液由淺綠色（近乎無(wú)色）變成黃色，加入溴水的溶液，溴單質(zhì)濃度較小時(shí)，溶液均呈黃色；Fe³⁺的溶液呈黃色；溶液顏色改變的原因可能為溴單質(zhì)的顏色、或三價(jià)鐵離子的顏色或二者混合形成的顏色；
（2）進(jìn)一步探究溴水和FeSO₄溶液是否發(fā)生了反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，依據(jù)步驟和反應(yīng)現(xiàn)象分析判斷；生成三價(jià)鐵離子是最簡(jiǎn)單的檢驗(yàn)方法；檢驗(yàn)溴的存在判斷，溴單質(zhì)可能反應(yīng)后過(guò)量，也可以不反應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)現(xiàn)象；檢驗(yàn)時(shí)加入氫氧化鈉溶液最終生成紅褐色沉淀，可以是氫氧化亞鐵氧化得到；
（3）根據(jù)氯氣氧化二價(jià)鐵的方程式來(lái)計(jì)算．

解答： 解：（1）溶液由淺綠色（近乎無(wú)色）變成黃色．，加入溴水的溶液，溴單質(zhì)濃度較小時(shí)，溶液均呈黃色；Fe³⁺的溶液呈黃色；溶液顏色改變的原因可能為溴單質(zhì)的顏色、或三價(jià)鐵離子的顏色或二者混合形成的顏色，所以選項(xiàng)溶液顏色發(fā)生改變的原因可能是ABC，故答案為：ABC；
（2）甲：取少量黃色溶液，加入四氯化碳，振蕩，下層溶液呈橙紅色，不一定說(shuō)明未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，若溴水過(guò)量，加入四氯化碳也會(huì)發(fā)生上述現(xiàn)象；
乙：取少量黃色溶液，加入淀粉碘化鉀溶液，溶液變藍(lán)色，不一定說(shuō)明未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因?yàn)殇鍐钨|(zhì)與亞鐵離子反應(yīng)生成的三價(jià)鐵離子會(huì)氧化碘離子生成單質(zhì)碘，溴單質(zhì)過(guò)量也可以出現(xiàn)此現(xiàn)象，發(fā)生的可能反應(yīng)為：Br₂+2I^-=I₂+2Br^-；
丙：中根據(jù)溶液變紅色，說(shuō)明是檢驗(yàn)三價(jià)鐵的反應(yīng)，根據(jù)三價(jià)鐵遇KSCN溶液呈血紅色；
故答案為：

方案	操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論	結(jié)淪是 否可靠	判斷依據(jù)
甲			①不可靠	②溴水可能過(guò)量，下層溶液也呈橙紅色
乙			③不可靠	④Br2+2I-=I2+2Br-
丙	⑤KSCN

（3）根據(jù)Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺反應(yīng)，則消耗的二價(jià)鐵的物質(zhì)的量為

0.336L

22.4L/mol

×2=0.03mol，所以FeSO₄溶液的物質(zhì)的量濃度為

0.03mol

0.02L

=1.5mol/L；
故答案：1.5．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程和分析，主要是反應(yīng)是否進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的假設(shè)和驗(yàn)證，現(xiàn)象的判斷應(yīng)用，反應(yīng)的產(chǎn)物判斷，鐵及其化合物性質(zhì)的應(yīng)用；