Question

【題目】FeBr2是一種黃綠色固體，某學(xué)習(xí)小組制備并探究它的還原性。

I．實(shí)驗(yàn)室制備FeBr2

實(shí)驗(yàn)室用下圖所示裝置制取溴化亞鐵。其中A為CO2發(fā)生裝置，D和d中均盛有液溴，E為外套電爐絲的不銹鋼管。e是兩只耐高溫的瓷皿，其中盛有細(xì)鐵粉。

實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先將鐵粉加熱至600℃～700℃，然后將干燥、純凈的CO2氣流通入D中，E管中反應(yīng)開(kāi)始，不斷將d中液溴滴入約120℃的D中，經(jīng)過(guò)幾小時(shí)的連續(xù)反應(yīng)，在E管的一端沉積有黃綠色鱗片狀溴化亞鐵。

請(qǐng)回答：

(1)儀器D的名稱是__。給D加熱最好選擇下列加熱器中的__。

(2)若在A中燒瓶中盛固體CaCO3，a中盛6mol·L-1鹽酸，為使導(dǎo)入D中的CO2為干燥純凈的氣體，則圖中B、C處的裝置所裝的試劑是：B為_______，C為_______。為防止污染空氣，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在F處連接盛有__ 溶液的尾氣吸收裝置。

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，裝置D和E的橡膠管用鋁箔包住，且連接D、E之間的橡膠管可能短的原因是______。

(4)①E管反應(yīng)前先通入一段時(shí)間CO2，其主要作用是________；

②反應(yīng)過(guò)程中要繼續(xù)通入CO2，其主要作用是________。

II.探究FeBr2的還原性

某課外小組學(xué)生對(duì)Cl2與 FeBr2溶液反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

操作	現(xiàn)象
取0.1mol/L的FeBr2溶液100mL，測(cè)溶液的pH	pH試紙變紅(約為4)
	i. 開(kāi)始通入100mLCl2(折合標(biāo)班狀況)，溶液由淺綠色逐漸變黃； ii．稍后，繼續(xù)通入Cl2，溶液黃色加深，變?yōu)樽攸S色； iii．稍后，溶液由棕黃色變淺，最終變?yōu)辄S色

(5)現(xiàn)象i中溶液由淺綠色逐漸變黃。某學(xué)生猜測(cè)可能原因：①Cl2將Fe2+氧化為Fe3+、使溶液呈黃色；②Cl2將Br-氧化為Br2，使溶液呈黃色。

請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明現(xiàn)象i中溶液由淺綠色變黃色的原因是原因①還是原因②：___________。

(6)若向上述FeBr2溶液中通入168mLCl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則反應(yīng)的離子方程式為___________。

Answer 1

【答案】 蒸餾瓶 c 飽和NaHCO3溶液 濃H2SO4 NaOH溶液 減小溴對(duì)橡膠的腐蝕作用 用CO2把反應(yīng)器中空氣趕盡 將Br2蒸氣帶入反應(yīng)管中 取少量i中溶液放入試管中，滴加KSCN溶液，若溶液變紅，說(shuō)明由淺綠色變?yōu)辄S色的原因是①（或取5mL上述黃色溶液與試管中，向其中滴加少量CCl2，震蕩，若CCl2層呈現(xiàn)橙紅色，說(shuō)明原因是②。 4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-

【解析】I．(1)根據(jù)裝置可知儀器D的名稱是蒸餾燒瓶。由于需要溫度是120給D℃，所以加熱最好是選擇油浴，便于控制溫度，答案選c。(2)生成的CO2中含有氯化氫和水蒸氣，要得到純凈干燥的CO2，則圖中B、C處的裝置所裝的試劑是分別是飽和NaHCO3溶液、濃H2SO4。液溴有毒，因此為防止污染空氣，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在F處連接盛有NaOH溶液的尾氣吸收裝置。(3)液溴具有很強(qiáng)的腐蝕性，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)，裝置D和E的橡膠管用鋁箔包住，且連接D、E之間的橡膠管可能短的原因是減小溴對(duì)橡膠的腐蝕作用。(4)①裝置中含有空氣，在加熱的條件下能與鐵反應(yīng)，所以E管反應(yīng)前先通入一段時(shí)間CO2，其主要作用是用CO2把反應(yīng)器中空氣趕盡；②由于溴是液體，而反應(yīng)需要溴蒸汽，所以反應(yīng)過(guò)程中要繼續(xù)通入CO2，其主要作用是將Br2蒸氣帶入反應(yīng)管中。(5)可以根據(jù)氧化產(chǎn)物鐵離子或單質(zhì)溴的性質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證，即取少量i中溶液放入試管中，滴加KSCN溶液，若溶液變紅，說(shuō)明由淺綠色變?yōu)辄S色的原因是①（或取5mL上述黃色溶液與試管中，向其中滴加少量CCl2，振蕩，若CCl2層呈現(xiàn)橙紅色，說(shuō)明原因是②。(6)溴化亞鐵是0.01mol，氯氣是0.168L÷22.4L/mol＝0.0075mol，由于氯氣首先氧化亞鐵離子，然后再氧化溴離子，因此反應(yīng)中氯氣不足，根據(jù)二者的物質(zhì)的量之比是4:3可知反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-。